Стадия на границе раздела фаз

Очень важным свойством решения уравнения (5.9), даже в его общей форме, является то, что отношение скоростей химической и физической абсорбции не зависит от времени диффузии. Это объясняется тем, что при увеличении скорости абсорбции, вследствие химической реакции, стадии, лимитирующие скорость процесса, меняются местами. При повышении скорости абсорбции за счет химической реакции стадией, лимитирующей скорость процесса, становится диффузия второго реагента из объема жидкости по направлению к границе раздела фаз, а не диффузия абсорбированного компонента от границы раздела в объем жидкости, или иными словами, первый процесс протекает при более высокой общей движущей силе. [c.62]

Абсорбционный процесс включает ряд стадий диффузию улавливаемого компонента из газовой смеси к границе раздела газообразной и жидкой фаз диффузию компонента в пленке, сопровождаемую растворением этого компонента в жидкой фазе диффузию компонента от пленки в объем жидкой фазы. В результате образуются насыщенный улавливаемым компонентом жидкий поглотитель и газ, который, как правило, содержит во много раз больше извлекаемого соединения, чем указано в санитарных нормах. [c.488]

Причиной мицеллообразования является наличие в молекуле сильно полярной группы и гидрофобного радикала [211]. Одна из этих групп способствует растворению молекулы ПАВ в данной среде, а другая препятствует ему. Таким образом, мицеллы представляют собой межмолекулярные ассоциаты ПАВ вокруг собственного ядра с образованием на конечной стадии новой фазовой границы раздела со средой. При этом возникает наиболее энергетически выгодное состояние системы, когда гидрофильные группы окружены гидрофильными, а гидрофобные — гидрофобными. [c.198]

Обычно в каждом единичном процессе приходится иметь дело с явлениями, проходящими по разному механизму. Перенос массы может осуществляться диффузией и конвекцией, теплообмен — теплопроводностью, конвекцией и излучением химическое превращение проходит обычно через промежуточные стадии, нередко также с различными механизмами, а стехиометрическое уравнение представляет собой баланс многих частных реакций и выражает суммарно конечный результат Того, что происходит в системе. В гетерогенных системах реакция осуществляется на границе раздела фаз, ей сопутствует перенос исходных веществ из реагирующих систем в зону реакции и продуктов с поверхности контакта в глубь фаз (диффузия и конвекция). Одновременно происходит теплообмен, при котором тепловая энергия подводится в систему или отводится от нее. Все эти явления могут быть последовательными и параллельными. [c.348]

В ряде работ показано, что на первой стадии полимеризации таких мономеров на границе раздела фаз вода — воздух резко падает поверхностное натяжение (с 70 до 28 мН/м), а на второй стадии поверхностное натяжение растет, что характерно для получения латексных систем с ненасыщенными адсорбционными слоями. При этом предполагают, что образующиеся дифильные макромолекулы при достижении определенной их концентрации в водной фазе выпадают и агрегируются в частицы, в которых происходит дальнейшая полимеризация растворимого в них мономера [4]. [c.389]

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]

Все три предельных случая характерны для протекания процесса эмульсионной полимеризации. Кривая 1 (кинетическая область) характерна для первоначальной стадии процесса (первая стадия) до момента исчезновения мицелл эмульгатора. Кривые 2 и 3 (промежуточная область) характеризуют вторую стадию (от момента исчезновения мицелл эмульгатора до момента исчезновения капель мономера). Кривая 4 (внутридиффузионная область) характерна для третьей стадии процесса. Из рис. 3.4 видно, что на первой стадии зона реакции занимает всю частицу и реакция протекает равномерно по ее объему. Затем, по мере расходования мономера в частице, зона реакции постепенно смещается к границе раздела фаз. К концу второй и началу третьей стадии она локализуется в узкой пограничной области со стороны полимер-мономе р-ной частицы. Наконец, когда весь мономер в водной фазе израсходуется, реакционная зона опять распространится на всю частицу, связывая оставшиеся молекулы мономера. [c.157]

Идентификацию предложенной математической модели промывки выполним, исходя из принципа раздельного (независимого) определения коэффициентов модели, путем сопоставления функции отклика системы на гидродинамическое возмущение с функцией, описывающей вымывание примеси из осадка. Коэффициент D и средняя действительная скорость потока жидкости v в объеме осадка определяется из сравнения решения уравнения (7.100) с кривой отклика системы на типовое возмущение по расходу жидкости, например на ступенчатое возмущение. Окончательное распределение свободного порового пространства осадка между фильтратом и жидкостью к моменту начала диффузионной стадии промывки определится по разности площадей под кривой отклика на возмущение по расходу жидкости и под кривой изменения концентрации примеси в промывной жидкости. Располагая информацией о дисперсии границы раздела двух жидкостей, характеризующейся эффективным коэффициентом D, о доле проточных пор осадка /о и характере кривой вымывания примеси из осадка, нетрудно рассчитать коэффициент переноса между проточными и тупиковыми порами осадка но методике обработки концентрационных кривых, рассмотренной выше (см. 7.2). [c.399]

Процессы полимераналогичных превращений сополимеров представляют совокупность явлений различной физической природы, различным образом локализованных в пространстве. В настоящее время не удается четко отделить одну стадию брутто-процесса от других стадий его протекания. В соответствии с этим изменение наблюдаемой скорости процессов сульфирования и фосфорилирования определяется не только процессами образования ядер твердого продукта, изменением величины поверхности границы раздела твердых фаз, но и влиянием диффузионного торможения, изменением концентрации реагентов в зоне реакции. [c.334]

Каждая стадия имеет определенную энергетическую характеристику для первой —это работа выхода катиона /м, для второй — энергия сольватации и ои- Соотношение и[л/и ои определяет начальное направление процесса при контакте металла с раствором, заряд и потенциал, возникающие на границе раздела фаз. [c.470]

Первичной стадией элементарного каталитического акта в гетерогенном катализе является адсорбция реагирующих молекул из газовой фазы или из раствора на поверхности катализатора. Адсорбцией называется процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества на границе раздела фаз. Различают два вида адсорбции физическую адсорбцию и хемосорбцию (химическую адсорбцию). Физическая адсорбция обусловливается силами межмолекулярного взаимодействия, возникающими между молекулами (атомами) твердой фазы, находящимися на поверхности, и молеку- [c.637]

Следующий этап развития парового зародыша связан с его ростом, т. е. с перемещением границы раздела пара и жидкости при увеличении объема пузырька. В момент возникновения паровых зародышей скорость перемещения границы раздела фаз превышает 10 м/с [5] и остается достаточно высокой на ранних стадиях роста пузырька. Затем скорость роста пузырька уменьшается. Непостоянство скорости роста паровых пузырьков усложняет описание этого процесса, поскольку на отдельных его этапах скорость [c.216]

Адсорбция газа на поверхности твердого тела проходит в 1е-сколько стадий. Первой стадией является перенос молекул газа к внешней поверхности твердого вещества, и эта стадия аналогична диффузии молекул газа через стационарный слой к границе раздела фаз газ —жидкость при абсорбции (раздел 2, с. 107 сл). [c.157]

Теоретически описаны все стадии фазовых переходов — от формирования зародышей с существенно искривленной границей раздела фаз до полного их перехода в макрофазу с плоской [c.63]

Процесс спекания можно определить как самопроизвольный процесс ликвидации дефектов и заполнения пор, протекающий в порошках и пористых телах. Главная движущая сила этого процесса — избыточная поверхностная энергия. Спекание начинается при небольших температурах со стадии протекания химических реакций на поверхностях и границах раздела твердофазных реакций. У металлических порошков обычно происходит восстановление оксидных пленок, что обеспечивает непосредственный контакт между частицами металла. С повышением температуры увеличивается давление паров вещества, которые конденсируются в соответствии с уравнением Кельвина в зонах контактов частиц, где имеется отрицательная кривизна поверхности. Скорость переноса вещества в этом случае определяется различными видами диффузии, характерными для пористых тел. [c.390]

Важную роль в кинетике электродных процессов играет стадия, связанная с отдачей или присоединением электронов реагируюш,ими частицами. На этой стадии происходит изменение структуры, энергетического состояния и природы частиц, что требует, как правило, значительных энергетических затрат. Затруднения, вызываемые замедленным протеканием электрохимической стадии, называются перенапряжением перехода (переноса) или электрохимическим перенапряжением (имеется в виду переход электронов или перенос зарядов через границу раздела электрод — электролит). [c.134]

Гетерогенными называют реакции, при которых реагирующие вещества находятся в разных фазах, т. е. сама реакция протекает на границе раздела фаз. Выделяют следующие стадии гетерогенной реакции 1) перенос одного или нескольких реагирующих веществ из глубины фазы в зону реакции (часто совпадающую с поверхностью раздела) 2) собственно химичес- [c.186]

Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной. Примером могут служить реакции, идущие на поверхности твердых катализаторов, реакции горения твердого и жидкого топлива. Обычно гетерогенная реакция состоит по меньшей мере из трех стадий [c.292]

В первом разделе книги излагаются методы изучения и современные представления о строении границ раздела металлических или полупроводниковых электродов с ионными системами (растворами, расплавами), а также границы раствор — воздух. Значительное внимание уделено термодинамике поверхностных явлений на электродах, адсорбирующих водород и кислород, и современной теории адсорбции органических соединений на электродах. Во втором разделе подробно анализируются закономерности стадии подвода реагирующих частиц к поверхности электрода, методы изучения этой стадии и приводятся примеры использования явлений массопереноса при конструировании хемотронных устройств и новых источников тока. Третий раздел посвящен изложению закономерностей стадии переноса заряженных частиц через границу электрод — раствор и физических основ элементарного акта электрохимических реакций. При этом рассматриваются такие важные в теоретическом отношении вопросы, как роль работы выхода электрона и энергии сольватации ионов в электродной кинетике. Теории двойного слоя, массопереноса и элементарного акта, по образному выражению А. Н. Фрумкина, — те три кита , на которых базируется мощное и стройное здание кинетики электродных процессов. [c.3]

Если электрохимический акт ограничивает скорость всего электродного процесса, то наблюдающееся смещение потенциала под током называется часто либо перенапряокением замедленного разряда (замедленной ионизации), либо, особенно в последнее время, перенапряжением переноса заряда. Однако сущность собственно электрохимической стадии не сводится только к изменению валентного состояния частиц (акты разряда и ионизации) или только к переносу заряда через границу раздела электрод — электролит. Приобретение (или потеря) частицей электрона ириводит одновременно к изменению ее физико-химического и энергетического состояния. Так, например, в ходе реакции [c.345]

Теперь, разобравшись с механизмом алкилирования в условиях МФК, перейдем к рассмотрению механизма генерирования дигалокарбенов. Мы тщательно изучим все факты, относящиеся к генерированию дихлоркарбена, однако полученные выводы равным образом будут применимы ко всем карбенам, образующимся при межфазных реакциях. Проведение конкурентных реакций показало, что дихлоркарбен, генерируемый при МФК, идентичен дихлоркарбену, получаемому другими методами [2, 29], и не является карбеноидом. Кроме того, можно показать, что в условиях МФК карбен СХ может, обменивая галогены, превращаться в СХг и С 2. Надо добавить, что в отличие от всех других методов генерирования дигалокарбенов при МФК реакция проходит при комнатной температуре как необратимый быстрый одностадийный процесс. В то врем как смесь трег-бутилата калия с хлороформом реагирует при —20 °С независимо от присутствия или отсутствия субстрата, а Ь1СС1з распадается обратимо даже при такой низкой температуре, как —72 °С, реакционная смесь, используемая в МФК — хлороформ/конц. МаОН/катализатор, — в том случае, когда отсутствует реактант, взаимодействующий с карбеном, сохраняет свою способность давать СС12 даже при комнатной температуре в течение нескольких дней. Поскольку между хлороформом и концентрированным раствором ЫаОО/ОгО наблюдается очень, быстрый Н/О-обмен, который происходит и без всякого катализатора, то первой стадией должно быть депротонирование на границе раздела фаз. Предположительно при этом образуется двойной слой того же типа, что и обсуждавшийся выше [c.61]

Мровец и Бербер выдвинули гипогезу, объясняющую формирование двухслойной однофазной окалины только путем односторонней диффузии ионов металла к наружной поверхности окалины при непременном условии образования микропустот на границе раздела металл—окалина. При этом следует различать две стадии Б образовании окалины. [c.74]

После контакта двух фаз происходит адсорбция распределяемого вещества на поверхности раздела фаз. В то же время изменяются концентрации вблизи границы раздела фаз, так что первоначальная однородность слоев нарушается. Скорость адсорбции уменьшается и количество адсорбированного вещества становится приблизительно постоянным. Это состоя1ше обычно достигается очень быстро. Процесс переноса вещества подразделяется на две стадии. Первая стадия, когда скорость адсорбции велика, называется адсорбционной стадией вторая, когда скорость адсорбции близка к нулю,— переходной стадией . Первая стадия заканчивается очень быстро, в то время как вторая длится до установления равновесия мел<ду слоями. [c.243]

Алкилирование изобутана низшими олефинами в присутотвии серной кислоты включает значительно больше химических стадий, чем это обычно считали в прошлом. Олефины вступают в реакции в основном на начальных стадиях, а изобутан — на заключительных. Больиганство реакций протекает на границе раздела фаз, однако те реакции, ъ результате которых образуются тяжелые фракции и растворимые в кислоте углеводороды, могут протекать в кислотной фазе. Алкилсульфаты и раотворенные в кислоте углеводороды играют ключевую роль в химизме всего процесса. Хотя в статье были приведены экспериментальные данные по алкилированию изобутана в присутствии серной кислоты и с иопользо-ванием олефинов С4, предложенный механизм можно распространить на фтористоводородную и другие кислоты, а также на другие Олефины. [c.130]

Критическое рассмотрение приведенного в этой главе обширного и противоречивого материала позволяет надеяться, что в объективной оценке истинных размеров молекул первичных нефтяных смол и асфальтенов и в выборе надежных экспериментальных методов определения этих величин мы продвигаемся вперед, освобождаясь от напластований, обусловленных субъективностью, несовершенством и недостатками прежних экспериментальных методов определения и сложностью самого объекта исследования. Нельзя, к сожалению, сказать, что все трудности преодолены и все вопросы разрешены. По-прежнему остаются неясными критерии оценки четкой границы между смолами п асфальтенами, отсутствуюг также точные количественные характеристики сильноразбавленных растворов асфальтенов, которые помогали бы отличать истинные, молекулярные, их растворы, от коллоидных (на самой начальной стадии ассоциации молекул асфальтенов). Сложная высокомолекулярная смесь компонентов нефти, крайне гетерогенная по своему химическому составу и физической природе,— это ноликомпонептная система (углеводороды, смолы, асфальтены), образующая непрерывный ряд взаимно смешивающихся растворов без четких границ раздела. [c.84]

Как правило, дисперсные системы не монодиснерсны. Частицы распределены но размера.м по определенному закону. Если известны дополнительные сведения о структуре частиц дисперсной фазы (например, поверхностное натяжение на границе раздела фаз), то формула Левпшна — Перрена может применяться для определения оставшихся неизвестных параметров. Обобщение формулы Левшнпа — Перрена для полидисперсных систем приведено в [138]. Преимуществом метода поляризованной люминесценции является то, что о)1 позволяет наблюдать начальную стадию ассоцпации молекул и образования дисперсий. Однако он не работает, если частицы достаточно велики. Кроме того, метод селективен к природе молекул, поскольку каждое вещество обладает своим спектром люминесценции. Верхняя граница определения размеров составляет 10 нм. [c.98]

При попытке согласовать различные частично неудовлетворительные критерии начала роста трещины серебра с экспериментальными данными Аргон [165—167] и Кауш [11] предложили модели процесса возникновения трещины серебра, которые учитывают молекулярную структуру, жесткость цепей, конформационные изменения и межмолекулярное взаимодействие. Критерий перехода от области А к области В, предложенный Аргоном, основан на разрыве вогнутых границ раздела воздух— полимер (табл. 9.4). Кауш описал механизм образования зародыша трещины серебра, включающий три стадии [c.377]

Рассмотрим конкретный практический пример ламинарного смешения. Жидкий компонент вводят в смеситель, содержащий расплав полимера в форме капель микроскопических размеров. Мы утверждаем, что то, что произойдет с каплями в потоке жидкости в начальной стадии смешения, не зависит от смешиваемости компонентов. Это объясняется тем, что при быстром растворении образуется тонкий (в лучшем случае) пограничный слой. Постепенно капли де формируются, подвергаясь воздействию локальных напряжений.. Поле напряжений неоднородно, поскольку компоненты смеси имеют различные реологические свойства (как вязкость, так и эластичность). Влияние поверхностного натяжения несущественно (соответственно несущественно и наличие или отсутствие четких границ раздела), Вязкие силы превышают поверхностное натяжение По мере деформации капель и увеличения площади поверхности раздела степень смешиваемости двух компонентов начинает играть все возрастающую роль. Для смешиваемых систем внутренняя диффузия способствует достижению смешения на молекулярном уровне, а в случае несме-шиваемых систем — вводимый компонент дробится на мелкие домены. Эти домены вследствие вязкого течения и под воздействием сил поверхностного натяжения достигают состояния, характеризуемого постоянной величиной деформации. Таким образом, для несме-шиваемых систем смешение начинается по механизму экстенсивного смешения и постепенно переходит в гомогенизацию. Морфология доменов, образующихся как в смесях, так и в сополимерах, является предметом интенсивных исследований [19]. [c.388]

Очевидно, что такие микроэлементы, как натрий, калий,сурьма и др. в пластовой системе нефть - вода будут аккумулироваться преимущественно в водной фазе. При изменении состава дренирующих залежь подземных вод, смещениях равновесия иа границе раздела фаз, а также при водной промывке эти элементы будут в заметной степени вымываться из нефти. В связи с этим в не([)тях накапливаются значительные количества прочно удерживаемых атомов ванадия, никеля, кобальта. Эти атомы, видимо, находятся во внутренней сфере компле1 ов с органическими лигандами, экранированных гидрофобными сольватными оболочками и поэтому трудно гидролизующихся [91]. Металлопорфириновые комплексы составляют заметную массу нефтяных смол и особенно асфальтенов. Они могут образовываться на различных стадиях генезиса нефти и нефтяных скоплений, скорее всего, на стадии седимснта- [c.106]

С возникновением и развитием мезофазы формирование состава и молекулярной структуры КМ происходит за счет термохимических превращений в объемах газопаровой и конденсированных изотропных и жидкокристаллической фаз (гомогенный процесс) и на границах раздела этих фаз (гетерогенный процесс). Однако и в этом случае КМ представляет собой объединение множеств органических соединений, развивающееся в направлении накопления углерода за счет образования полициюшческих конденс1фованных ароматических молекулярных структур. Поэтому вопрос о составе и молекулярном строении КМ на этом и последующих этапах формирования нефтяного углерода приобретает особое значение, поскольку именно на стадии мезофазных превращений формируется надмолекулярная структура высокотемпературных форм нефтяного углерода [100]. Однако молекулярная структура нефтяного углерода в рассматриваемом аспекте изучена слабо, преимущественно методами, дающими информацию о среднестатистической молекуле или молекулярноструктурной единице, относящейся ко всей массе объекта исследования, базируясь на известных гипотезах о молекулярной структуре углеродных материалов [35,36,40,93,116]. [c.40]

Одним из основных объектов исследований в электрохимической кинетике является стадия перехода заряженных частиц через границу раздела фаз — стадия разряда — ионизации. Поскольку электрохимические реакции представляют собой гетерогенные процессы, то неотъ- [c.6]