Скорость диффузии установки для определени

Известно несколько методов экспериментального определения коэффициента диффузии. На рис. 9 показана схема установки для проведения измерений по методу диффузии через пористую перегородку. В качестве пористой перегородки применяют стеклянные или керамические фильтры. Скорость диффузии зависит от разности концентраций вещества в камере ( i) и сосуде (са), коэффициента диффузии и размеров пор в перегородке. Такой прибор мало чувствителен к механическим сотрясениям. Более того, жидкость в сосуде и в камере можно перемешивать. Определив i н с хилшческим методом с отбором проб или другими способами (измерением показателя преломления, оптической плотности и др.), определяют коэффициент диффузии по формуле [c.26]

Таким образом, диффузионное торможение обусловливается недостаточно быстрым отводом образовавшегося метанола. Скорость диффузии характеризуется эффективным коэффициентом диффузии метанола через катализатор. В связи с тем, что при работе со смесями окись углерода—водород—метанол требуется поддерживать температуру в установке выше температуры конденсации метанола в смеси, а также обеспечивать проведение точного анализа для определения содержания метанола в смеси, для получения сравнительной характеристики катализаторов синтеза метанола, приготовленных таблетированием при различном удельном давлении, сочли возможным определить эффективный коэффициент диффузии аммиака через эти катализаторы. Это сильно упростило методику, не внося значительных изменений в сравнительную диффузионную характеристику катализаторов. [c.58]

При одинаковом использовании динамической обменной емкости ионитов ионообменный фильтр работает до остановки на регенерацию тем дольше, чем больше высота слоя ионообменного материала. Увеличение межрегенерационного периода до определенной степени может компенсировать возрастание затрат на установку больших ионообменных фильтров. Это и определяет оптимальную частоту регенерации ионообменных установок. В большинстве случаев скорость фильтрования воды через ионообменные смолы принимают в пределах 6—15 м/ч. Однако верхняя граница скорости зависит от допустимого значения потерь динамического напора при фильтровании, а не от скорости самого ионного обмена, которая определяется скоростью диффузии обменивающихся ионов из воды к поверхности зерен и диффузии в толще самого зерна. [c.42]

Известно несколько методов экспериментального определения коэффициента диффузии. Наиболее просто он оценивается при диффузии через пористую перегородку, отделяющую камеру с раствором изучаемого вещества от камеры с растворителем. Скорость возрастания концентрации в камере, первоначально заполненной чистым растворителем, прямо пропорциональна потоку вещества. Такой метод требует предварительной калибровки установки. В качестве стандарта чаще всего используют растворы сахарозы. [c.137]

Для определения гигроскопических свойств используют образец вещества, не содержащий гигроскопической влаги. Для этого его подвергают сушке при 50—60 °С. Коэффициент гигроскопичности находят динамическим методом при 20 °С в проточно-весовой установке, пропуская через навеску образца ( -0,2 г) газ (азот) с относительной влажностью 81 % (это среднегодовая относительная влажность воздуха для Европейской части СССР). Для получения газа с такой влажностью его пропускают через насыщенный раствор сульфата аммония. При скорости газа 0,5—0,6м/мин исключается влияние на скорость сорбции внешней диффузии паров воды к поверхности образца. Среднеквадратичная погрешность определения у не превышает 10%. Предложена следующая шкала гигроскопичности веществ по значению у, измеренному таким способом [c.278]

Выше были описаны три области полимеризации в растворе, на поверхности и внутри полимера. Внутренняя полимеризация играет важную роль при высоком содержании акрилонитрила и, вероятно, больше влияет на структуру сополимера, чем на его состав. То обстоятельство, что реакция роста контролируется диффузией, делает эту область полимеризации относительно несущественной при определении состава сополимера. Уже было показано, что в присутствии избытка мономера состав сополимера зависит от скорости пополнения мономеров и, таким образом, факторы, влияющие на скорость, будут влиять и на состав. Все, что вызывает изменение поверхности, на которой происходит сополимеризация, может влиять на вклад сополимеризации в каждой области в общий процесс и приводить к изменениям состава сополимера. Вот почему переход от сополимеризации в лабораторных условиях к работе на промышленной установке требует больших изменений в методике проведения процесса. [c.388]

При использовании результатов предыдущего раздела для конструирования реальных испарителей возникают значительные трудности. Чтобы лучше представить себе эти трудности, рассмотрим следующий пример. Для того, чтобы получить скорость осаждения 10А с вещества с плотностью 10 г-см при скорости испарения массы Г =10 г-см с , что соответствует типичному для испарителей давлению р = 10 мм рт. ст., необходимо в соответствии с уравнением (61) использовать дисковый испаритель с радиусом 5 = 0,1Л. Поскольку в колпачной установке расстояние испаритель — подложка обычно бывает порядка 25 см и более, то попытки использовать испаритель диаметром в 20% от этого расстояния встречает определенные трудности. Во-первых, одну и ту же температуру испарения на столь большой площади выдерживать довольно трудно. Во-вторых, большие потери тепла на излучение требуют применения мощных источников питания. По этой причине будут нагреваться и выделять газы другие поверхности, находящиеся внутри системы. Вследствие этого обычно используют испарители относительно малой площади, и в этом случае часто в процессе испарения давление испаряемого вещества превосходит 10 мм рт. ст. Такие высокие плотности паров вблизи испарителя приводят к пониженной скорости испарения вследствие обратной диффузии. Столкновения молекул друг с другом приводит к отклонениям от основных законов испарения. Эти проблемы усугубляются в случае, если испаритель не плоский и имеет боковые стенки для увеличения емкости испарителя. [c.82]

Эффективный коэффициент диффузии может быть определен также путем измерения скорости реакции в катализаторе. Для этого, можно использовать экспериментальные данные, полученные на проточно-циркуляционной установке. Для определения эффективных коэффициентов диффузии данным методом измерения скорости реакции проводят во внутридиффузионном или переходных режимах. Эффективный коэффициент диффузии определяется посредством решения уравнений (III. 58) и ( 11.59). Метод обладает тем преимуществом, что позволяет определять эффективные коэффициенты диффузии в условиях, близких к тем, в ко- [c.202]

Если скорость сорбции определяется диффузией (коэффициент К велик), для определения В используют зависимость (4.10). Сорбционные исследования в парах проводят при помощи пружинных весов на установке, показанной на рис. 4.13. [c.86]

Предел достигаемого давления определяется скоростью миграции молекул газа на стенках вакуумной системы. При сверхвысоком вакууме возрастает температурная десорбция газов и паров с поверхности, в результате чего возникает поверхностная миграция с определенным коэффициентом диффузии и соответствующая этому движению спонтанная десорбция. Сверхвысокий вакуум применяют в термоядерных установках и ускорителях он необходим для получения тонких пленок, применяемых для исследований в ядерной физике, физике твердого состояния и полупроводников. При получении сверхвысокого вакуума необходимо, чтобы не было загрязнений системы углеродсодержащими продуктами, которые могут попадать в систему в виде паров масла из масляных насосов. Чтобы обеспечить такие требования, применяют различные ловушки или масляные насосы заменяют ртутными, причем это относится как к высоковакуумным насосам, так и к насосам, создающим предварительное разрежение. [c.398]

Коэффициент диффузии определяется на специальной установке и рассчитывается по уравнениям (15) и (16). Постоянная седиментации определяется прн помоши ультрацептрифуги. Для этой цели через кювету с раствором полимера, помешенную в ультра-цецтрифугу, пропускают пучок света, который падает на фотопластинку, находяшуюся за кюветой. При вращении кюветы номере осаждения вешества граница раздела между раствором и растворителем постепепно перемещается и свет поглощается по высоте кюветы в различной степени. На фотопластинке получаются полосы разной степени почернения. Фотометрируя снимки, сделанные через определенные промежутки времени, можпо определить скорость седиментации. Разделив найденную величину на квадрат угловой скорости вращения ультрацентрифуги и величину X, получим постоянную седиментации 5. [c.472]

Как показано в работе [I ], движение частиц катализатора в реакторах с псевдоожияенным слоем можно приближенно описывать зфавнением диффузии с некоторым эффективным коэффициентом диффузии. В работе [2 ] представлена схема экспериментальной установки для определения статистических характеристик случайного процесса движения меченой частицы катализатора и получены зависимости коэффициента продольной диффузии и времени корреляции от величины избыточной скорости потока.при-чем для нахождения эффективного продольного коэффициента диффузии использовалась фор1цула [c.93]

Получение сверхвысокого вакуума. В настоящее время, важной проблемой является получение сверхвысокого вакуума (см. табл. 1). Предел достигаемого давления определяется скоростью миграции молекул газа а стенках вакуумной системы [345]. При сверхвысоком вакууме возрастает температурная десорбция газов и паров с поверхности, в результате чего возникает поверхностная миграция с определенным коэффициентом диффузии и соответствующая этому движенивэ спонтанная десорбция [116]. Сверхвысокий вакуум уже находит применение в крупных установках, таких как термоядерные установки и ускорители, он необходим для получения тонких пленок, применяемых для исследований в ядерной физике, физике твердого состояния и полупроводников. При получении сверхвысокого вакуума необходимо, чтобы не было загрязнений системы углеродосодержащими продуктами, которые могут попадать в систему в виде паров масла из масляных насосов. Чтобы обеспечить такое требование, либо применяются различные ловушки, либо масляные насосы заменяются ртутными, пр1ичем это относится как к высоковакуумным насо сам, так и к насосам, создающим предварительное разрежение. [c.489]

Другой вариант установки (рис. 1.2.16) для определения коэффициента диффузии по ЛВ -методу использовался в [279, 280]. Здесь ячейка, в которую вводился пузырек, располагается горизонтально и пузырек закрепляется также с помощью сил поверхностнотхэ натяжения на верхней поверхности. Прозрачная ячейка 1 изготовляется из прозрачно специального материала толщиной 1,5 10 м и размерами 55 х 6 х 5 мм. Эта ячейка заключена в водяную рубашку 2 размерами 70 х 20 х 11 мм и имеет прозрачные стенки. Вода нротекает по щелевому пространству со скоростью порядка 1 л/мин, осуществляя термостатирование ячейки /. Температура жидкости в ячейке измеряется термопарой 3. Единст-венное отверстие, ведущее к ячейке 1, позволяет вводить с помощью шприца исследуемые жидкости и газ. Образование пузырьков аналогично предыдущей работе. Вви- [c.807]

Ранее мы рассмотрели различные случаи диффузии, сонровождаюш,ей реакции в пористых катализаторах. Используем далее результаты, полученные на этих упрош,енных моделях, чтобы установить влияние, оказываемое диффузией на некоторые параметры, которые могут наблюдаться нри экспериментальном исследовании. Если не известно влияние диффузии, искажаюш,ей истинную кинетику химической реакции, то легко получить ошибочные сведения о скоростях реакций и сделать неправильный вывод об их механизме. Важно также решить, правильно ли выбраны условия эксперимента для наблюдения истинной кинетики реакции. Таким образом, если мы хотим изучать механизм реакции, то целесообразно выбирать такие условия, чтобы диффузия пе оказывала влияния на скорость химической реакции. В то же время снособность оценить наиболее подходящий размер таблеток катализатора для промышленной реакции дает определенные преимущества, ибо неправильный выбор этого параметра может привести к финансовым потерям. Поскольку установка теплообменного оборудования и снабжение топливом в случае больших реакторов требуют больших затрат, рентабельность такого промышленного предприятия в большой степени зависит от наличия реактора, который обеспечивал бы необходимую производительность при минимальных размерах. Если размер таблеток катализатора завышен, то это приводит к непроизводительной затрате объема реактора. Использование таблеток заниженного размера может в случае медленных реакций оказать нежелательное воздействие на выход продукта. [c.205]

Имеются, однако, и возражения против данного метода, когда реагирующим газом являются воздух или другая смесь газов, взаимодействующая с металлом с различной скоростью например, в случае воздуха кислород поглощается значительно скорее азота влага, обычно содержащаяся в воздухе, также изменяет концентрацию реагирующих газов. Даже если время от времени впускать свежий воздух в трубку, атмосфера в установке все равно будет обогащена азотом. Для того чтобы ослабить этот эффект, объем у становки должен быть достаточно велик по сравнению с объемом воздуха, расходуемого на реакцию окисления. Но увеличение объема установки уменьщает чувствительность метода. Кроме того, в газовых смесях проявляется эффект тепловой диффузии, н хотя для с.меси кислорода с азотом эта диффузия незначительна, она все же привносит трудно определимую погреип ость. Дань [609], пользовлбшиися в своих исследованиях кислородом 95%-пой чистоты, столкнулся с некоторыми трудностями, которые исчезали, когда загрязненный газ заменили чистым кислородом. Тем не менее этот метод оказался весьма полезным, даже когда воздействующей газообразной средой был воздух, из-за простоты методики и возможности при измерениях непрерывно записывать через определенные короткие промежутки времени (до 60 мин) количество поглощаемого кислорода, например, в случае окисления различных сплавов хрома при 1250° С [401] . [c.242]

Дальнейшее повышение чувствительности определения можно получить применением методов предварительного концентрирования. Недавно Робо-шем [67] был разработан метод определения примесей в водороде и в двуокиси углерода. Определение некоторых примесей в водороде облегчается благодаря применению метода палладиевых фильтров (метод диффузии водорода через палладий). Поскольку помехи со стороны основы пробы отсутствуют, главная задача — увеличить чувствительность определения. Палладиевые трубки, содержащие 25% серебра, широко применяют для получения ультра-чистого водорода. В этом методе анализа трубки применяют для обратной цели водород откачивают из пробы, а оставшиеся сконцентрированные примеси анализируют. На рис. 6 приведена схема применяемой аппаратуры. Палладиевую трубку (производства компании General Ele tri ) нагревают до 500° проволочным нагревателем, помещенным в керамическую трубку. Температура измеряется хромель-алюмелевой термопарой, максимальная скорость откачки 0,01 л сек. Установка монтируется на системе напуска масс-спектрометра так, что пробы расширяются непосредственно, и нет необходимости применять внешние насосы для удаления водорода. Водород откачивается из пробы известного состава через краны и к (остальные краны закрыты). Затем анализируемая проба расширяется в резервуар [c.342]

Определение каталитической активности проводили в статической установке, в которой можно было создать вакуум в 10" мм рт. ст. О протекании реакции распада судили по увеличению давления в системе во времени. При работе без катализатора было показано, что реакция на стенках реактора начинает идти выше 800° С. Поэтому максимальная температура опытов не превышала 700° С. Минимальная температура составляла 550—600° С. Разница температур между двумя соседними опытами составляла 25°. Измерения температуры проводили с помош,ью Pt/Pt — Rh-термопары, помещенной в реакционную зону над катализатором. Конструкция реактора позволяла устранить влияние диффузии. После установления необходимой температуры проводили откачку и затем в реакционную трубкз/ подавали NaO. Для достижения одинаковых начальных условий опытов и получения воспроизводимых результатов перед каждым опытом на катализатор необходимо было подавать новую порцию N 0. Так как скорость разложения зависела от начального давления, перед каждым опытом устанавливалось давление NjO около 100 жл рт. ст. Точную величину начального давления (Pq) находили путем экстраноляции из кривой зависимости давления от времени для t = 0. [c.414]