Скорость диффузии методы измерения

Мицеллы ПАВ по размерам и молекулярно-кинетичес-ким свойствам близки к макромолекулам высокомолекулярных соединений, и для определения мицеллярной массы ПАВ пригодны те же методы, которые применяются для нахождения молекулярной массы полимеров. Эти методы основаны на измерении интенсивности светорассеяния, скорости диффузии, скорости седиментации в поле центробежной силы ультрацентрифуги. (В последнее время предложен метод, основанный на измерении оптической плотности мицеллярных растворов, содержащих солюбилизированный олеофиль-ный краситель. Однако он находит лишь ограниченное применение — пригоден для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования.) [c.157]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярной массы и размеров молекул белка выполняется с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. [c.510]

Неионогенные ПАВ в водных растворах образуют мицеллы, веса которых составляют обычно несколько десятков тысяч. Их можно определить различными методами (измерениями светорассеяния, диффузии, по скорости седиментации и седиментационному равновесию), которые применяются и для определения молекулярных весов высокополимеров. Из этих методов для определения мицеллярных весов очищенных неионогенных ПАВ в водных растворах применялись методы светорассеяния и комбинированный метод измерения диффузии и вязкости. [c.133]

Уравнения (1.26) и (1.27) могут использоваться при любой аналитической форме члена г(с). Однако исследование свойств процесса абсорбции с быстрой химической реакцией может быть проведено без введения каких-либо определенных форм зависимости г с). Действительно, непосредственно из уравнения (1.27) можно увидеть, что в режиме быстрой реакции скорость абсорбции не зависит от времени диффузии to, а именно, от гидродинамических условий в жидкой фазе. Этот очень важный вывод составляет основу метода измерения поверхности раздела фаз. [c.28]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

Предлагаемый метод основан на увлечении паров и является самым распространенным методом измерения коэффициента диффузии паров. Метод заключается в измерении скорости испарения жидкости из узкой трубки (диаметром 3—6 мм), у конца которой пропускается непрерывно поток того газа, диффузию в который изучают. Скорость газового потока должна быть такой, чтобы у среза трубки обеспечивалась нулевая концеитрация паров исследуемого вещества. Схема установки для измерения коэффициента диффузии паров в воздух приведена на рис. 182. [c.430]

Для определения молекулярного веса белков почти не применимы обычные методы, основанные на измерении упругости пара, повышения температуры кипения и понижения температуры замерзания растворов. Чаще всего пользуются специальными методами, разработанными для исследования высокомолекулярных веществ определение скорости диффузии, вязкости растворов, ультрацентрифугирование и др. [c.389]

При проектировании могут возникнуть серьезные ошибки, если не учитывать влияние свойств гранул катализатора (например, размеров) на скорость реакции. Наилучшим экспериментальным методом оценки величины внутренней диффузии является измерение скорости реакции при изменяющемся размере гранул. При отсутствии влияния внутренней диффузии скорость реакции будет оставаться неизменной. Как было показано ранее, повышение температуры и давления увеличивает возможность диффузионных ограничений. Поэтому зависимость скорости реакции от внутренней диффузии в системе, изучаемой при умеренных температурах реакции и атмосферном давлении, будет заметнее проявляться при более высоких температурах и давлении. [c.52]

Методы измерения коэффициента диффузии основаны на оценке скорости размывания границы между раствором полимера и растворителем. [c.40]

Вследствие гидратации полярных групп мицеллообразующих молекул (ионов) на поверхности мицелл имеется гидратная оболочка. Количество связанной воды на поверхности мицелл может быть определено на основании гидродинамических данных по вязкости, скорости диффузии, скорости седиментации в ультрацентрифуге. В последнее время получил распространение ультраакустический метод, основанный на измерении скорости распространения ультразвука в растворах ПАВ. [c.164]

К среднемассовым относят такие методы определения молекулярной массы, которые основаны на установлении массы отдельных, макромолекул измерение скорости седиментации, скорости диффузии, светорассеяния в растворах полимеров. Значение среднемассовой молекулярной массы Л w представляет собой произведение массы всех фракций полимера на молекулярную массу фракции, отнесенное к ассе одной фракции Лiw= [c.18]

Осторожное выделение белков из живых организмов позволило узнать очень многое о их свойствах. Каждый белок имеет вполне определенный молекулярный вес (от 10000 до нескольких миллионов), а отдельные группы белков можно выделить и исследовать благодаря тому, что каждый из них обладает различной скоростью диффузии. Например, определение молекулярного веса белка осуществляется методом измерения осмотического давления. Многие белки удается получить в кристаллической форме, а это позволяет исследовать их строение методом дифракции рентгеновских лучей. [c.482]

Описанный метод можно легко приспособить и для измерения скорости диффузии влаги и скорости высушивания. Ниже приведены скорости диффузии воды для каучуков при нормальных условиях (в см /с диффузия через 1 см материала толщиной 1 см при разнице в давлении 1 атм) [c.557]

Методы измерения коэффициента диффузии основаны на измерении скорости размывания границы между раствором исследуемого вещества (с концентрацией Со) и растворителем. [c.122]

Харнед [61 справедливо заметил (1947 г.), что "в физике есть немного областей, в которых усилия многих исследователей в течение целого столетия принесли бы столь мало точных данных, как в области диффузии в жидких системах. Вычислительные трудности при определении коэффициента диффузии из измерений скоростей, устранение турбулентности потока, очень точный контроль температуры и требуемая аналитическая точность - все это является дополнительными препятствиями к достижению высокой точности". Последующее развитие инструментальной техники создало возможности для преодоления значительной части этих препятствий, хотя и не устранило их полностью, как того можно было бы ожидать. Широкое распространение вычислительных машин явилось важным шагом в преодолении вычислительных трудностей, особенно в связи с освобождением экспериментатора от ограничений, налагаемых обрыванием и линеаризацией феноменологических уравнений. Сейчас уже представляется возможным приближать данные рядами, содержащими большое число членов. Поэтому появилась возможность самосогласованной обработки массива данных, покрывающего широкую область временных и пространственных координат, что повышает чувствительность и точность доступных экспериментальных методов. Но эти возможности используются все еще недостаточно. Другой важнейшей новинкой в этой области является применение лазера. Благодаря возможности генерировать когерентный луч лазер улучшил чувствительность оптических методов, значительно повысив точность анализа. В описании экспериментальных методов мы уделим особое внимание этим новым инструментам исследования. [c.131]

Рассмотренные соотношения дают возможность на основании результатов измерений скорости диффузии определить частичную массу коллоида. (Так называют среднюю массу частиц коллоида, выраженную в обычных единицах молекулярных масс частичную массу коллоида иначе условно называют молекулярной массой его). Например, установлено, что частичная масса некоторых белков составляет 50 000—70 000. Это значение лишь немного отличается от приближенного значения, полученного криоскопическим методом. [c.505]

Рассмотренные соотношения дают возможность на основании результатов измерений скорости диффузии определить молекулярный вес коллоида. Так, например, для различных белков установлена величина молекулярного веса порядка 50 ООО— 70 ООО. Это значение лишь немного отличается от приближенного значения, полученного криоскопическим методом. [c.363]

Очень большая константа скорости обрыва цепи ( 10 л моль сек) свидетельствует о том, что фактическая скорость, с которой реагируют два полимерных радикала, приближается к скоростям диффузии молекул в растворе. При полимеризации, проводящейся в неразбавленной массе мономера, это часто ведет к очень интересным последствиям, а именно к тому, что по мере увеличения вязкости системы и повышения запутанности полимерных цепей скорость, с которой растущие цепи могут сближаться, снижается до меньшего значения, чем скорость, при которой они могли бы нормально реагировать снижается и скорость процесса обрыва цепей, который в конце концов начинает контролироваться диффузией. В результате этого кривая скорости для таких реакций полимеризации может быстро расти с увеличением степени превращения. Типичный пример показан на рис. 3. Это явление легко может привести к неуправляемым и почти взрывообразным реакциям, особенно потому, что в вязкой, быстро полимеризующейся системе тепло не может рассеиваться с такой же скоростью, с какой оно выделяется. Правильность этого объяснения, впервые предложенного Норришем и Смитом [116], подтверждается тем, что молекулярные веса полимеров увеличиваются в стадии ускорения полимеризации [ 144], а также путем прямых измерений ki и кр как функции глубины реакции методом вращающегося сектора. Так, например, при полимеризации в массе мономера метилметакрилата к1 может снизиться менее чем до 1% от начального его значения при 35%-ном превра- [c.128]

Рассмотренные соотношения дают возможность на основании результатов измерений скорости диффузии определить частичный вес коллоида. (Так называют средний вес частиц коллоида, выраженный в обычных единицах молекулярных весов частичный вес коллоида иначе условно называют молекулярным весом его.) Например, установлено, что величина частичного веса некоторых белков состявляет 50 ООО—70 ООО. Это значение лишь немного отличается от приближенного значения, полученного криоскопическим методом. [c.512]

Нестапионарность катализатора. Под воздействием изменяющегося состава реакционной среды катализатор не остается неизменным. Помимо химических стадий взаимодействия реагирующих веществ имеют место физические процессы на поверхности (перенос реагирующих веществ между различными центрами, поверхностная диффузия адсорбированных атомов и молекул, растворение и диффузня в твердом теле веществ — участников реакции, структурные и фазовые превращения) [30, 31, 32]. Не-стационарность состава катализатора весьма своеобразно ирояв-ляется в кипящем слое, где частицы непрерывно перемещаются в поле переменных концеитрации. При этом каждая частица в отдельности непрерывно изменяет свои каталитические свойства, никогда не приходя в равновесне с окружающей реакционной средой. Хотя усредненные за достаточно большой период времени свойства катализатора остаются неизменными и реактор в целом работает стационарно, его выходные характеристики могут существенно отличаться от рассчитанных с исиользованием стационарных кинетических уравнений. Для построения нестационарной кинетики каталитического процесса необходимо выявить параметры состояния катализатора, определяющие скорость реакции, закономерности их изменения под воздействием реакционной смеси, разработать методы измерения пли расчета этих параметров в ходе нестационарного эксперимента. Не меньшие трудности возникают при разработке и решении математической модели, отражающей изменение параметров состояния по глубине пленки активной массы в зерне, случайно перемещающемся по высоте слоя. [c.62]

В этом выражении к в I определяются экспериментально. Средняя длина капилляра I равна толщине диафрагмы 8, умноженной на Р — коэфф нциенг нел инеййости, равный отношению средней длины капилляра к толщине ди-афр Згмы, причем всегда Р> 1. Этот коэффициент можно определить мет одо измерения электрического сопротивл-ения диафрагмы или методом определения скорости диффузии. Выражение (9, II) м>ожно переписать, поставки [c.137]

Таким образом, эксперпметальное изучение адсорбции из раствора на твердых веществах, заключается, прежде всего, в измерении начальной и равновесной концентраций. Методы измерения концентрации могут быть любыми, но, измеряя равновесную концентрацию, надо иметь в виду, что адсорбци онное равновесие наступает очень быстро лишь на гладких поверхностях, где можно ускорить процесс перемешиванием. Большинство же твердых адсорбентов, (например, активированный уголь, силикагель) пористы, и скорость адсорбции на них зависит от скорости диффузии вещества в порах (капиллярах). Поэтому адсорбционное равновесие для мелкопористых адсорбентов устанавливается иногда в течение нескольких суток. Для крупнопористых углей равновесие устанавливается быстрее— менее чем за час. [c.65]

В статических методах проводятся измерения концентраций реагирующих веществ без непрерывного введения и выведения смеси из реакционной зоны. В одних случаях это достигается отбором быстро охлаждаемых проб, в других— при изучении реакций с участием газов путем изменений суммарного давления в смеси и парциальных давлений. Таким способом И. Лангмюр изучал, например, скорость реакции 2С0г+02г = 2С02г, проходившей иа поверхности накаливаемой платиновой проволоки, помещенной в замкнутый стеклянный сосуд при общем давлении 4Х X10 Па. При таком низком давлении скорость диффузии очень велика и газовая фаза остается однородной во всем объеме, поэтому скорость реакции можно измерять чувствительным манометром по уменьшению общего давления. [c.418]

Опредедекие скорости массопереноса осуществляли методом измерения предельного диффузионного тока. Этот высокочувствительный метод основывается на принципе, что предельный ток в условиях протекания на инертном электроде электрохимической реакции, контролируемой конвективной диффузией, пропорционален скорости массопереноса. В данной работе исспедовапи на гладком платиновом электроде следующую окислительно-восстановительную систему [c.2]

С точностью, соответствующей современным методам, параметры диффузии гелия в бериллии определены в работе В. Н. Быкова с сотр. [83]. Для нахождения коэффициента диффузии здесь использовался масс-спектрометрический метод измерения скорости выхода гелия из пластины бериллия с равномерным расйределеннем гелия по объему в начальный момент. [c.35]

Повышенную вязкость воды в тонких порах силикагелей дают также проведенные Товбиной [20] измерения скоростей диффузии различных молекул и ионов, а также измерения подвижности молекул воды в тех же системах методом ЯМР. Лоу [21] показал, что для глин имеет место экспоненциальный рост ньютоновской вязкости воды при уменьшении размеров пор. Этот вывод получен в результате измерений, выполненных тремя различными методами по скорости фильтрации при различной температуре, из измерений самодиффузии молекул воды (по рассеянию нейтронов) и по скорости переноса меченных по тритию молекул воды. Методом электронного спинового резонанса обнаружено снижение подвижности молекул воды при уменьшении среднего диаметра пор силикагелей [22]. Времена корреляции движения нейтральной спиновой метки при й = 10 нм возрастают по сравнению с объемной водой более чем в 7 раз. В наиболее тонкопористом (й = 4 нм) из исследованных силикагелей наблюдается анизотропия движения метки. [c.199]

Попытки разработать методы иммунодиффузии, позволяющие количественно оценивать содержание антигенов и антител, делались неоднократно. Одна группа таких методов основьгоается на двойной диффузии в геле по Ухтерлони (см. стр. 131), другая — на измерении скорости диффузии и степени мутности полос преципитации при иммуноэлектрофорезе (стр. 137). Пока эти методы еще не получили широкого распространения. [c.157]

Для изучения воды в кристаллических соединениях включения используются следующие методы дифракция рентгеновских лучей, электронов и нейтронов дифференциальный термоанализ термогравиметрия калориметрия и другие термодинамические методы ИК-снектроскопия ЯМР-спектрометрия микроскопия измерение скорости диффузии в кристаллах диэлькометрия. [c.17]

Скорость диффузии мицелл связана с размерами и формой их в гидратированном состоянии. Майзелс и Стигтер [118] и Стигтер с сотрудниками [119] измеряли коэффициент диффузии, вводя в мицеллы водонерастворимый радиоактивный краситель. Этим методом также можно определять ККМ по зависимости скорости мицеллярной диффузии от концентрации ПАВ. Такого рода измерения коэффициентов диффузии для ряда неионогенных ПАВ и определение их ККМ были проведены в работах [94, 120]. [c.24]

Как следует из соотношений (19.19), (19.20), (19.28), последовательное применение представлений турбулентной диффузии к распространению по механизму ламинарного пламени приводит к обязательной зависимости скорости турбулейтного горения от ламинарной скорости. Экспериментальная проверка такой зависимости могла бы представить поэтому наиболее прямой путь для проверки правильности самой ламинарной модели турбулентного пламени. Но, как следует из 17, такая проверка до сих пор была практически неосуществима из-за отсутствия обоснованного метода измерения скорости турбулентного горения — в условиях стабилизированного пламепи из-за неприменимости принцинаГуи — Мнхельсона, в условиях же свободного пламени из-за неопределенности величины степени расширения для пламен со значительной протяженностью зоны реакции. Только в самое последнее время удалось снять это затруднение в новом методе измерения скорости турбулентного горения в условиях замкнутого объема [7а] [18а]. [c.290]

Метод эмульсионной полимеризации. Этот метод [20] определения констант скоростей основан на теории эмульсионной полимеризации, предложенной Смитом и Эвертом [21]. Эти авторы предположили, что при эмульсионной полимеризации стирола, инициированной водорастворимыми соединениями, устанавливается псевдостационарное состояние , при котором радикалы, образовавщиеся в водной фазе, диффундируют в частицы полимера, набухшие в мономере, и растут там до тех пор, пока второй радикал не проникнет в ту же самую частицу. Далее, было принято, что скорость обрыва при взаимодействии двух радикалов значительно выше, чем скорость диффузии следующего радикала в ту же самую частицу, следовательно, каждая частица будет содержать в среднем один радикал в течение половины общего времени, т. е. число растущих радикалов, присутствующих в системе в любой момент вре.мени, равно половине общего числа частиц. Эта последняя величина была рассчитана из данных о концентрации латекса и среднем размере частиц (измерено электрономикроскопическим методом). Скорость реакция равна р[М][Н-], поэтому если известно [М], то можно рассчитать кр, для измерения величины [М] были проведены специальные опыты по поглощению мономера полимером. Зная кр, можно рассчитать другие константы скорости из значений сложных констант, найденных путем измерения скорости и ОР при полимеризации в массе. [c.65]

В заключение настоящего раздела следует сказать несколько слов об экспериментальных методах изучения адсорбции нейтральных вицеств. Метод электрокапиллярных кривых является, вообще говоря, наиболее прямым и не требует особой тщательности. Емкостные измерения, однако, могут вследствие медленной адсорбции оказаться неоднозначными, особенно в разбавленных растворах. Последнее, возможно, объясняется либо низкой скоростью адсорбции, либо, что бывает чаще (как в случае ртути), низкой скоростью диффузии адсорбируемого вещества из раствора на электрод. Такого рода эффекты проявляются в зависимости емкости от времени, либо (в случае мостового метода на переменном токе) в частотной зависимости электродной емкости. На рис. 51 приведен типичный пример. Следует отметить, что частотная зависимость наиболее слаба в области средних потенциалов, где 0 слабо зависит от Е, и наиболее сильна в области десорбционных пиков, где 0 быстро изменяется с потенциалом. С увеличением частоты высота адсорбционных пиков уменьшается, поскольку адсорбция не успевает следовать за изменениями потенциада Поэтому при достаточно высоких частотах е/ -> О, т.е. адсорбционная емкость в уравнении (70) оказывается равной нулю и в качестве непосредственно измеряемой емкости остается величина Как видно из отмеченного уже эффекта частоты (рис. 51), сохраняющегося вплоть до 20 Гц, адсорбция больших молекул типа к-гексанола вплоть до этих частот протекает весьма медленно. Тот факт, что измерения при [c.133]

Прежде чем перейти к рассмотрению этой большой группы исследований, целесообразно остановиться на одном вопросе, имеющем общее значение. Во всех этих работах принимается представление о сущестьовании на поверхности металлических катализаторов, нри протекании подобных реакций, адсорбированных атомов водорода, обладающих повышенной химической активностью. Выводы о свойствах поверхностного водорода и, в частности, об его активности делаются, одпако, только на основании анализа самих кинетических данных, для объяснения которых и предполагается его существование. Весьма интересным путем проверки этих представлений могло бы стать создание прямых путей измерения каких-либо характеристик этих поверхностных соединений. Первой известной нам попыткой в этом направлении является предложенный Д. В. Сокольским метод определения поверхностной концентрации водорода при жидко-фа.зпом гидрировании посредством измерения электрохимического потенциала поверхности [10]. В нашей лаборатории для исследования поведения атомов водорода на поверхности палладия В. Б. Казанский использовал явление диффузии водорода через палладий [И]. Рассчитав по данным, полученным им при измерении скорости диффузии, скорость процесса рекомбинации [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология