Равновесие на границах раздела

Несмотря на ошибочность допущения о независимости толщины пленки от коэффициента диффузии, приводящего к линейной зависимости между коэффициентом массоотдачи и коэффициентом диффузии, пленочная теория сыграла положительную роль в развитии массообменных процессов. Идеи, связанные с особой ролью тонких пленок и наличием равновесия на границе раздела фаз, а также вывод о существовании формул аддитивности фазовых сопротивлений, широко использовались в дальнейших исследованиях. [c.173]

Выражение (1.33) представляет собой формулу аддитивности диффузионных и химических торможений процесса. Очевидно, что она корректна при условии квазистационарности процесса и при выполнении условий (1.27), т. е. прп наличии равновесия на границах раздела фаз. К сожалению, возмон ность использования формулы (1.33) ограничивается лишь тем простейшим частным случаем, для которого эта формула была получена, так как если порядок реакции по переходящему компоненту отличается от 1 или если процесс существенно нестационарен, уже не удается провести разделение переменных величин и выразить общее сопротивление процессу в виде суммы отдельных сопротивлений. Поэтому, сравнивая константы скоростей отдельных стадий процесса, можно выделить из них лимитирующую и дать четкое определение области протекания только при указанных ограничениях. [c.20]

Отражение условий динамического равновесия на границе раздела фаз в данном случае сводится к учету равновесного распределения вещества между фазами с матрицей коэффициентов распределения М и равенству диффузионных потоков по каждому компоненту на границе раздела со стороны каждой из фаз. Как уже упоминалось (см. с. 152), топологически эти условия реализуются в виде комбинации Т-элемента и TD-элемента с матрицей коэффициентов передачи 1V1. Физическая схема ячейки и локальная форма связной диаграммы физико-химических процессов в ней показаны на рис. 2.20. Та же связная диаграмма, но в форме диаграммной сети, представлена на рис. 2.21. [c.164]

Диффузионная зона (со стороны жидкой фазы). В этой зоне процесс хемосорбции сводится к физической абсорбции поглощаемого компонента А. Диаграмма связи здесь существенно упрощается и сводится к отражению межфазного переходного потока совместно с условиями равновесия на границе раздела фаз (см. с. 152). [c.167]

Диффузионные модели испарения (горения) капель основываются на ряде предпосылок, одной из которых является предположение о термодинамическом равновесии на границе раздела фаз. Это позволяет определить давление паров над поверхностью при испарении капли в высокотемпературную среду как функцию только температуры и состава капли. Как правило, парциальное давление пара у поверхности определяется по эмпирическим уравнениям, полученным экспериментальным путем, или по уравнению Клаузиуса — Клапейрона. [c.71]

Рассмотрим два простейших примера установления электрохимического равновесия на границе раздела фаз. [c.103]

При установившихся равновесиях на границах раздела металл/раствор энергия электронов в металлическом цинке оказывается более высокой, чем в металлической меди. Поэтому при замыкании цепи (т. е. при соединении медного и цинкового электродов каким-либо металлическим проводником) электроны переходят от цинкового к медному электроду. Вследствие этого нарушаются равновесия на границах раздела металл/раствор начинается направленный переход из металла в раствор и u из раствора в металл. [c.117]

Два первых слагаемых постоянны и не зависят от Яд и Ов в левом растворе. Последнее слагаемое — гальвани-потенциал мембраны по отношению к исследуемому раствору — дает наиболее важный вклад в потенциал ИСЭ его можно найти следующим образом. Из соотношений (IX.84) — (IX.86) находим для обменного равновесия на границе раздела фаз мембрана— исследуемый раствор [c.522]

Следовательно, межфазное равновесие на границе раздела двух жидких фаз будет более сложным (по сравнению с таким равновесием, когда химическая природа распределяемого вещества в обеих фазах одинакова), что схематически можно представить в виде [c.246]

Учитывая уравнение массоотдачи в газовой фазе (П-4) и условие равновесия на границе раздела фаз р =т Ар, можно найти (при р =0) [c.145]

Поскольку раствор обладает большей однородностью и подвижностью, чем грунт, полагаем, что если потенциал раствора фр в каждой точке его объема можно принять за величину постоянную, то потенциал грунта фр.п по всей длине сооружения принять за постоянную величину невозможно, так как почва и грунты по длине сооружения могут резко отличаться друг от друга [12, 13, 28—30]. Вольта-потенциал при динамическом равновесии на границе раздела фаз металл—раствор можно принять равным внешнему потенциалу металла, так как никаких изменений в данном растворе в металле не происходит. В этом случае потенциал раствора принимается равным нулю, а вольта-потенциал — равным электродному. На границе раздела фаз сооружение—грунт непрерывно происходят изменения, поэтому вольта-потенциал сооружения в зависимости от внешнего потенциала сооружения и потенциала грунта мог бы принимать различные значения. Однако этому мешает, как уже показано, постоянство энергии на границе раздела фаз сооружение—грунт. При изменении внешнего потенциала сооружения изменяется потенциал грунта и, наоборот, при изменении потенциала грунта изменяется потенциал металла. Значение вольта-потенциала изменяется незначительно, а проблема его измерения становится более острой, так как потенциал грунта в точке измерений за нуль принять нельзя. [c.18]

Так, если состав обладает лишь растворяющей способностью, то в статическом состоянии быстро устанавливается равновесие на границе раздела растворитель - АСПО и полное удаление отложений затрудняется. Если же состав обладает и диспергирующей способностью, то происходит более быстрое и полное удаление отложений с загрязненной поверхности с последующим выносом их на дневную поверхность. В этом случае важное свойство удалителей АСПО - наличие удерживающей способности (структурно-реологических свойств), т.е. предотвращение повторного осаждения АСПО в скважине. [c.164]

Электрохим. термодинамика основана на понятии электрохимического потенциала -термодинамич. ф-ции, характеризующей состояние к.-л. заряженного компонента при определенных внеш. условиях. Оно позволяет рассматривать равновесия на границе раздела электрод - электролит (см. Межфазные скачки потенциала), строение фаницы раздела фаз (см. Двойной электрический слой), связать эдс электрохимических цепей с тепловыми эффектами протекающих на электродах р-ций. Электрохим. измерения - основа одного из лучших методов изучения равновесий р-ций, в к-рых участвуют к-ты, основания и комплексные ионы. [c.237]

Из анализа полученных уравнений следует, что адсорбционное накопление должно приводить к замедлению массопередачи в первые моменты времени непосредственно после осуществления контакта фаз, которое воспринимается как сопротивление межфазной границы. Максимальное значение кажущегося ПС не превышает 10—20 с/см при времени контакта фаз 10 с. Эта величина быстро уменьшается O временем. Однако адсорбционное накопление не должно приводить к отклонениям ог положения равновесия на границе раздела фаз. Равновесие существует в каждый момент времени сразу же после осуществления контакта фаз, причем граничные концентрации со стороны каждой фазы изменяются во времени так, что их отношение остается постоянным и равным коэффициенту распределения. Таким образом, можно говорить лишь о дополнительном изменении потока во времени, вызванном изменением граничных концентраций. Физически этот эффект проявляется в возникновении поверхностного сопротивления, хотя сама граница раздела фаз в действительности не оказывает никакого сопротивления массопередаче. Математически эффект выражается в изменении уравнения распределения концентраций в фазах. Например, уравнение профиля концентраций в извлекающей фазе имеет вид [c.387]

Пограничный слой между двумя фазами — область резкого изменения концентрации распределяемого вещества. Согласно одной из наиболее ранних теорий массопередачи, теории Нернста— Льюиса — Уитмена, на границе двух несмешивающихся фаз при их относительном движении образуются две неподвижные пленки, служащие основным источником сопротивления массопередаче. Массопередача в указанных пленках осуществляется вследствие квазистационарной молекулярной диффузии, причем время установления равновесия на границе раздела фаз практически равно нулю. [c.197]

Согласно допущению равновесия на границе раздела фаз (с = можем записать [c.267]

В водном растворе энергия взаимодействия компонентов зависит от влияния органических молекул на структуру жидкой воды. Суммарным проявлением этих взаимодействий является величина растворимости. Поэтому коэффициенты активности компонентов в адсорбционной фазе могут быть выражены через растворимость веществ и энергию их диполь-дипольного (или ионного) взаимодействия, характер которого в адсорбционной фазе может существенно отличаться от взаимодействия в жидкости из-за фиксированной ориентации на границе раздела фаз. Активность органических молекул в водных растворах при небольшой их растворимости с достаточным приближением учитывается степенью их ионизации. То обстоятельство, что водородные связи в водных растворах низкомолекулярных веществ играют основную роль, значительно облегчило понимание условий равновесия на границе раздела водный раствор — неполярный адсорбент и нахождение наиболее вероятной ориентации адсорбированных из раствора органических молекул. [c.209]

Приняв условие равновесия на границе раздела фаз (г/о) = = (г/о), запишем равновесную зависимость в матричной форме в виде уравнения прямой [c.73]

И принимая равновесие на границе раздела фаз между уходящими потоками пара и жидкости и линейность равновесной зависимости в пределах небольшого изменения концентраций [c.111]

Переход от уравнений (VI, 3) и (VI, 4) к (VI, 6) и (VI, 7) фактически поясняется видом коэффициентов Со и С Ь. Уравнения (VI, 6) и (VI, 7) выражают независимые условия покомпонентного баланса массы, определяемого уравнениями (VI, 3) и (VI, 4). Величины y являются некоторыми функциями от х 1, определяемыми условиями термодинамического равновесия на границе раздела фаз. Величины г/, и Х связаны уравнениями рабочих линий системы (VI, 1), (VI, 2). Так как постоянные Р, и Р" выступают как функции гидродинамической обстановки в колонне и эффекты наложения отсутствуют, очевидно, все эти коэффициенты, относя- [c.133]

При изучении адсорбции ПАВ из растворов весьма важно учитывать динамический характер адсорбции (см. раздел УП1.4). В отличие от обычных молекул и ионов, адсорбционное равновесие на границах раздела достигается медленно даже для наиболее подвижной границы раствор ПАВ — воздух, как показывают работы Маркиной и других [12]. Это связано, по-видимому, с существованием энергетического барьера адсорбции вблизи поверхности раздела . Прецизионные измерения а на поверхности растворов ПАВ в зависимости от времени показали, что если для концентраций ПАВ, больших чем ККМ, время установления равновесия сравнительно невелико, то в разбавленных растворах оно составляет 40—50 мин . Таким образом, величина ККМ является важным критерием кинетики адсорбции коллоидных электролитов на границе раздела. [c.326]

В заключение укажем на аналогию между процессами сорбции в сферическую частицу из потока или десорбции из частицы сорбента, омываемой потоком, и процессами нагревания или охлаждения шара в потоке. Процесс нагревания или охлаждения шара в зависимости от условий может определяться либо теплопроводностью шара, либо теплопроводностью окружающей жидкости, либо тем и другим. Однако при математическом описании следует иметь в виду, что при равновесии на границе раздела фаз температура постоянна, в то время как концентрация претерпевает скачок. Следовательно, при сравнении этих двух случаев концентрация не является аналогом температуры. Аналог температуры — величина а/у, где у — коэффициент Генри. Для потока принимается, что у = 1. [c.79]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Согласно теории Уитмана и Льюиса, в ядре потока концентрахщя постоянная и процесс переноса описывается одномерным стационарным уравнением молекулярной диффузии в тонких пленках при условии фазового равновесия на границе раздела жидкость - жидкость или жидкость - газ. Скорость массопередачи по каждой из фаз определяется выражением (4.3), в котором частные коэффициенты массопередачи равны К1 =1)1/61 и К2 =02182, где >1, /)2, 51, 2 - коэффициенты диффузии и поперечные размеры пленок соответствующих фаз (см. рис. 4.1). Пленочная теория не дает методов для определения толщин пленок 5, и 62, которые зависят от физико-химических свойств жидкостей и гидродинамических условий протекаемых процессов. [c.173]

Допущение (11.16) является естественным граничным условием, поставленным на границе раздела фаз, без которого возможность расчета скорости массопередачи становится весьма проблематичной. Что касается корректности этого допущения, то, например, как показали Скривен и Пигфорд [1Г], время установления равновесия на границе раздела между водой и СО2 составляет 0,003 с. [c.197]

Отражение условий межфазвого равновесия с помощью диаграмм связи, в силу специфики физико-химических явлений, происходящих на границе раздела фаз, последняя может быть выделена в отдельную фазу — Е-фазу. Важнейшими физико-химическими особенностями, характерными для Е-фазы, являются закономерности, определяющие условия равновесия на границе раздела фаз, особенности энергетического состояния, проявляющиеся в межфазном поверхностном натяжении, анизотропных напряжениях, электрической и магнитной поляризации поверхностного вещества, значительные перепады концентрации в пленках со стороны каждой из фаз наличие межфазных переходных потоков массы, энергии, импульса и т. д. [c.143]

Электрохимические системы рассматриваются в равновесном и неравн весном состояниях. Основным условием перехода системы из равновесного состояния в неравновесное является пр текание через нее электрического тока. В электрохимии изучаются теория электролитов, прохождение через них электрического тока, а также условия равновесия на границах раздела фаз, строение этих границ, кинетические закономерности электродных реакций. [c.454]

Адсорбционное равновесие на границе раздела узеньская нефть-раствор суль< )онола НП-1 наступает через 5-15 мин с момента приведения системы в движение. [c.97]

Pt(H2) I HjSO i i Ox/Red Au Pt где Ox/Red — окислительно-восстановительная пара, компоненты которой химически не взаимодействуют с золотом и платиной. В самом деле, в рамках концепции электронного равновесия на всех границах раздела ЭДС электрохимической цепи можно представить как разность электрохимических потенциалов сольватированного электрона в областях раствора вблизи правого и левого электродов. В записанных выше цепях вблизи правого электрода определяется окислительно-восстановительной системой Ox/Red и не зависит от природы индифферентного металла, который здесь служит лишь в качестве носителя свободных электронов. Следовательно, остается неизменной и ЭДС, поскольку левые электроды в рассматриваемых цепях идентичны, т. е. значения вблизи левых электродов также постоянны. Таким образом, благодаря электронному равновесию на границах раздела раствор/Pt [c.139]

И условия равновесия на границе раздела фаз и в основной масее жидкости рр=тАр, р = тАу ), выражение (И-115) можно привести к виду [c.147]

Электродная система характеризуется тем, что при определенном напряжении на электродах и определенном токе в проводнике (а не между электродами) наступает состояние равновесия на границе раздела одного из электродов со средой (как правило, катода). Тогда 2/и =2ток, что соответствует изолированной системе катода. В отличие от примера заряжающего конденсатора, где энергия не затрачивается на создание конденсатора и ток в проводнике становится близким к нулю, ток в проводнике электродной системы равным нулю быть не может, так как для создания изолированной системы затрачивается энергия, сосредоточиваемая в микроконденсаторе, изменяющемся в результате движения микрочастиц под воздействием ЭДС, приложенной к электродам. [c.107]

Связь между коэф. массоотдачи в фазах и коэф. массопередачи находят на основе двухпленочной модели Льюиса и Уитмена. Предполагают существование двух тонких концентрац. слоев вблизи границы раздела фаз ( пленочная модель) и принимают условия равновесия на границе раздела фаз, хорошо подтвержденное многочисл. экспериментами. [c.656]

Для электродов первого рода (например, Ag Ag ) потенциалопределяющее равновесие на границе раздела фаз имеет вид [c.395]

После приведения в соприкосновение газа и жидкости на поверхности раздела очень быстро (за время порядка 10 с) устанавливается равновесие. При этом скорость абсорбции (конденсации) становится равной скорости десорбции (испарения). Это равенство фактически и определяет существующую при равновесии связь концентрации или парциального давления компонента в газовой (паровой) фазе с концентрацией того же компонента в жидкости и температурой жидкости. Фазовые равновесия газ (пар)— жидкость представляют собой основу для расчета статию многих процессов, протекающих с участием этих фаз, в том числе абсорбции и десорбции. Степень приближения к равновесию на границе раздела фаз определяет полноту протекания этих процессов. Подробнее о фазовых равновесиях и методах их расчета см. разделы 13 и 14. [c.25]

Наиболее четко обоснована аналогия между адсорбционным равновесием на границе раздела жидкость — пар, твердое тело — пар и твердое тело — жидкость в работе Эверетта [195]. Допустив, что адсорбционная фаза является четким монослоем, и использо- [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология