Конвективный перенос в раствора

Во всех перечисленных случаях через диафрагму нет направленной фильтрации жидкости. Такие диафрагмы носят название погруженных они практически полностью устраняют конвективный перенос раствора между разделяемыми частями ванны, предотвращают механическое смешение твердых или газообразных продуктов и в большей или меньшей степени затрудняют диффузию. Погруженные диафрагмы не могут воспрепятствовать миграции ионов, т. е. движению их под влиянием электрического поля. [c.72]

Модель тепло-массопереноса в растворе основана на уравнениях конвективного переноса в приближении Бусинеска. Дтя двумерного случая в декартовых (а=0)и цилиндрических (а=1) координатах они имеют вид [c.38]

Изменения в поверхностной плотности адсорбирующегося вещества, вызываемые конвективным переносом его при движении поверхности, должны частично выравниваться за счет диффузии вещества из объема раствора. В результате торможение тангенциальных движений органическим веществом должно быть пропорционально Г /с, где Г — адсорбция с — объемная концентрация органического вещества. Поскольку при увеличении молекулярной массы в гомологических рядах адсорбируемость растет согласно правилу Траубе при удлинении цепи на одну группу СНа приблизительно в три раза, то торможение максимума органическим веществом должно расти не в 3, а в 3 =9 раз. Поэтому одинаковый эффект торможения должен получаться для вещества с более двойной цепью при девятикратном разбавлении, что и наблюдается на опыте. [c.192]

Исследование механизма анодного растворения кадмия в растворе КОН методом вращающегося дискового электрода с кольцом показало, что экспериментальные значения коэффициента конвективного переноса меньше теоретического значения Л/т, причем Л п уменьшается по мере разбавления раствора щелочи и уменьшения скорости вращения электрода [39]. [c.133]

Известно, что скорость доставки ионов к электроду определяется тремя факторами — скоростью диффузии, скоростью миграции (т. е. переноса ионов под действием электрического поля) и скоростью движения или перемешивания раствора электролита, т. е. скоростью конвективного переноса. Таким образом, [c.278]

К электродам боковых и вспомогательных малых камер прикладывается дополнительная разность потенциалов н в малые камеры переносятся из боковых все удаляемые примеси. Таким образ-ом, предотвращается процесс обратной диффузии. Узкий канал играет роль электрической ловушки для ионов, поскольку в нем велик градиент потенциала, а конвективное перемешивание растворов предотвращается диафрагмами (в каналах). Воду меняют только в малых камерах, благодаря чему резко уменьшается ее расход. В малых камерах таких аппаратов могут быть сконцентрированы ценные примеси, содержащиеся в растворе в виде ионов. Напряжение между основными электродами составляет 1500—1800 в, а напряжение между основными и вспомогательным электродами — 300 в, причем вспомогательный катод относительно основного анода положителен. Е5 этом аппарате полная очистка вещества от электролита достигается за 4—5 ч. В качестве диафрагм в аппаратах может быть применена вискозная пленка, нанесенная на марлю, а также ионообменные материалы. Катоды изготовляют из нержавеющей стали или графитовые, аноды — из платиновой сетки. [c.443]

Приведенные уравнения концентрационной поляризации по Нернсту содержат величину б, теоретический расчет которой связан с большими трудностями. При выводе уравнений предполагалось, что конвективный перенос вещества отсутствует, а толщина диффузионного слоя постоянна. Однако опыт показывает, что б существенно зависит от свойств раствора — плотности, вязкости, коэффициентов диффузии реагирующих ионов. Изменение концентрации электролита в приэлектродном пространстве немедленно влечет за собой изменение плотности и вязкости раствора. Возникающие конвективные потоки вызывают медленное движение электролита у поверхности электрода, называемое естественной конвекцией. Экспериментальные и расчетные данные свидетельствуют о том, что в условиях естественной конвекции толщина диффузионного слоя составляет величину порядка 10-2 см. [c.282]

Внешнедиффузионный массоперенос. Массоотдача прн адсорбции из растворов есть процесс переноса вещества в направлении поверхности частицы, связанный с неравномерностью распределения концентрации вещества в слое жидкости, прилегающем к поверхности твердого тела. Механизм внешнего переноса массы вещества связан с молекулярным и конвективным переносом [2—5]. Мера отношения массы вещества, перемещаемой молекулярным и конвективным механизмами, характеризуется критерием Пекле [c.112]

Пористые структуры твердых частиц обладают большим разнообразием. Среди них следует выделить класс изотропных структур, обладающих тем свойством, что диффузионная проводимость в объеме частицы одинакова во всех направлениях (рис. 22-2,а). Анизотропные пористые тела могут обладать регулярной структурой (см. рис. 22-2,6). Примером таких тел являются растительные объекты, обладающие системой капилляров, в направлении которых наблюдается наибольшая диффузионная проводимость. Пористые анизотропные тела с нерегулярной структурой (рис. 22-2, в) характеризуются сложной зависимостью диффузионной проводимости в пространстве статистического распределения пор, в которых находится раствор, по размерам. Молекулярный перенос вещества завершается по достижении целевым компонентом внешних границ пористого тела, после чего реализуется конвективный перенос вещества в жидкой среде, окружающей пористое тело. [c.281]

Уравнение (17.100) показывает, что изменение концентрации ПАВ на поверхности происходит за счет локального изменения Г, конвективного переноса ПАВ вдоль межфазной поверхности, поверхностной диффузии и доставки вещества из раствора. Последняя составляющая записана в приближении адсорб-ционно-десорбционной кинетики, т. е. в предположении, что процесс адсорбции — десорбции происходит намного быстрее, чем диффузия. Чтобы решить уравнение (17.100), необходимо знать распределения скоростей и концентраций в растворах. Все это значительно усложняет задачу. Решение некоторых подобного вида задач можно найти в [2, 20]. [c.455]

Для осуществления целенаправленного процесса гидротермального синтеза кристаллов кварца выбор растворителя в сочетании с определением оптимальных термодинамических параметров кристаллизации имеет определяющее значение. Прежде всего для получения пересыщений, обеспечивающих необходимые скорости роста кристаллов, необходимо подобрать растворитель и такую область термобарических параметров, при которых кристалл термодинамически устойчив и достаточно растворим. Для того, чтобы растворение шихты не ограничивало скорости роста затравок, необходимо обеспечить такую величину поверхности кварцевой шихты, которая в достаточной мере (не менее чем пятикратно) превышала бы величину общей поверхности всех кварцевых затравок. Величина температурного перепада между значениями температур камер растворения и роста должна обеспечивать достаточную интенсивность свободного конвективного массообмена раствора в объеме автоклава, причем интенсивность конвективного переноса не должна лимитировать скорость роста кристаллов. [c.30]

Диссипативная структура — это особое состояние сильно неравновесной системы. В таких системах происходит интенсивный перенос энергии, сопровождающийся ее потерями. Это может быть перенос теплоты от нагретого тела к холодному через слой жидкости или передача механической энергии одного движущегося тела другому через слой жидкости или самой жидкой среде. Это может быть также химическая реакция или передача энергии переменного поля частицам феррита и т. д. Течение этих процессов может принимать своеобразный, регулярный характер. Предпочтительность регулярного течения процесса обусловлена тем, что при прочих равных условиях (например разности температур) скорость переноса энергии увеличивается за счет включения дополнительных механизмов переноса. Классический пример диссипативной структуры — регулярные ячейки конвективных потоков среды при теплопередаче, если нагретое тело расположено внизу, а холодное — вверху. В этом случае теплопередача интенсифицируется за счет конвективного переноса теплоты в дополнение к нормальной теплопередаче неподвижной теплопроводной средой. Обычные волны на поверхности воды служат другим примером диссипативной структуры. Здесь, наряду с пространственной регулярностью возмущений поверхности, возникает и регулярность изменения состояния поверхности во времени. Пример чисто временной регулярности дают некоторые колебательные химические реакции. Внешне периодичность реакции может проявлять себя в том, что цвет раствора периодически с частотой несколько раз в минуту изменяется, например, с красного на синий и обратно. Такие колебания продолжаются до окончания реакции, длящейся десятки минут. [c.680]

Разность плотностей в растворе образуется благодаря разности температур или концентраций или той и иной вместе. Повышение температуры ведет к уменьшению плотности, повышение концентрации, как правило, к ее увеличению. Поэтому совместное изменение tue, что происходит при одновременном повышении температуры раствора и растворении в нем вещества, может приводить в разных случаях к тому или к другому результату. Поэтому же имеется два разных варианта конвективного переноса вещества для роста кристалла, в зависимости от преобладания одного из двух названных факторов. Здесь описывается метод переноса вещества за счет тепловой конвекции, т. е. тот случай, когда ведущим является уменьшение плотности за счет теплового расширения жидкости. В нижней части кристаллизатора (рис. 3-9) располагается вещество для подпитки (шихта), а в верхней — кристалл, и создается температурный перепад с более высокой температурой в нижней части. Шихта растворяется, и вещество вследствие тепловой конвекции переносится в более холодную часть, где раствор переохлаждается и отдает избыточное вещество растущему кристаллу, после чего возвращается в зону растворения. [c.100]

Наоборот, если поверхность уменьшается, то локальное натяжение понижается по сравнению с равновесным, так как требуется определенное время для десорбции и диффузии ПАВ. Это различие между динамическим и статическим натяжениями известно как эффект Марангони. Была предпринята попытка количественного обоснования этого эффекта на основе уравнения Шишковского (1908). Эта проблема трудна из-за сложностей конвективного переноса, потенциальных энергетических барьеров адсорбции и стерических ограничений к проникновению молекул в адсорбционный слой, уже частично занятый молекулами ПАВ. Качественно ясно, что этот эффект является наибольшим в системах с очень разбавленными растворами высоко поверхностно-активных соединений, включающих высокомолекулярные поверхностно-активные вещества. [c.86]

Крашение текстильных материалов представляет собой самопроизвольный переход молекул или ионов красящего вещества из раствора в волокно. Поскольку этот процесс осуществляется в гетерогенной среде, его можно условно подразделить на несколько физико-химических стадий диффузию и конвективный перенос красителя в растворе к поверхности волокна, адсорб- [c.52]

В зоне развитого кипения на конвективный перенос теплоты к жидкости накладывается перенос теплоты, связанный с механизмом парообразования. Когда последний играет определяющую роль, коэффициент теплоотдачи к раствору рассчитывается по формулам (IV. 74) или (IV. 75). Влияние конвективного переноса учитывается уравнением (IV.76). [c.376]

Реальные процессы ионного обмена в действительности представляют собой сложный многостадийный процесс, протекающий в гетерогенной системе твердая фаза частиц ионита — жидкий раствор, содержащий поглощаемое ионитом вещество. Основным процессом, в большинстве случаев определяющим суммарную скорость ионообменного процесса, является диффузионный перенос целевого компонента внутри частиц смолы или конвективный перенос между основным потоком раствора и [c.249]

Реальные процессы ионного обмена представляют собой сложный многостадийный процесс, происходящий в системе твердая фаза частиц ионита - жидкий раствор, содержащий поглощаемый ионитом компонент. Основной стадией, в большинстве случаев определяющей скорость ионообменного процесса, является диффузионный перенос целевого компонента внутри частиц ионита. Иногда такой основной стадией может оказаться конвективный перенос компонента между основным потоком раствора и наружной поверхностью гранул ионита. [c.543]

В подтверждение сделанного вывода на рис. 2 и 3 приведены экспериментальные данные по теплопроводности расслаивающегося раствора нитробензол — гексан [21 и данные по теплопроводности углекислоты t = 31,04°) вдоль закритических изотерм [3]. В указанных работах особое внимание уделялось исключению конвекции. Это очень важно, так как конвективный перенос резко возрастает вблизи критической точки. Сложность измерения теплопроводности в интересующей нас области приводит к появлению противоречивых результатов. Качественные соображения, изложенные в докладе, могут дать ориентировку в этом вопросе. [c.125]

Необходимо отметить, что в общем случае перенос реагирующих ионов совершается не только диффузией, но также конвекцией и силами электрического поля (миграцией). Конвективный перенос возникает при перемешивании раствора (например, за счет движения растущей ртутной капли) или в результате изменения плотности раствора у электрода. В связи с этим полностью устранить конвекцию оказывается довольно трудно. Однако при определенных условиях ее влияние может быть значительно снижено. [c.10]

При допредельных токах, значения которых достаточно близки к предельному, существенную роль играет диффузионный и конвективный перенос, однако в общем случае нельзя пренебречь ни концентрационными изменениями вблизи электрода, ни омическим падением потенциала в глубине раствора. Сложность этих задач связана с одновременным присутствием всех факторов. Этот общий случай включает оба предельных — теорию конвективной диффузии и приложения теории потенциала— и рассмотрен в гл. 21. [c.333]

Это соотношение можно назвать уравнением конвективной диффузии. Аналогичное уравнение имеет место в случае конвективного переноса тепла и конвективного массопереноса в растворах неэлектролитов. Поскольку эти области науки подробно изучены, многие известные результаты можно применить к электрохимическим системам, описываемым уравнением (102-2). В то же время электрохимические системы иногда дают наиболее удобную возможность проверки этих результатов или получения новых результатов в случае слишком сложных для анализа систем. [c.339]

Микропористые диафрагмы предназначены для устранения конвективного переноса раствора от электрода одного знака к электроду противоположного знака и предотвращения смешивания продуктов электролиза из одного электродного пространства в другое. Однако такие диафрагмы не позволяют предотвратить изменение состава раствора зследствие электропереноса ионов под влиянием электрического поля. [c.18]

Аналитически исследована промывка осадков на фильтре с конвективным переносом растворимого вещества в поток промывной жидкости [294]. Рассмотрены, в частности, зависимость концентрации растворимого вещества от продолжительности промывки и скорости промывной жидкости, изменение пористости в результате миграции тонкодисперсных частиц. Приведены результаты опытов по промывке слоя стеклянных щариков диаметром 16 мкм от раствора уксусной кислоты. Отмечено, что для суждения о структуре осадка следует подобрать теоретическую кривую, совпадающую с экспериментальной. Необходимо указать, что содержание статьи изложено недостаточно ясно и следить за развитием мысли ее авторов затруднительно. [c.262]

Имеется один практически важный случай, когда конвективный перенос играет существенную роль в аналитической практике, а именно в вольтамперометрии. Теоретически показано, что постоянство толщины диффузионного слоя, и, следовательно, постоянство силы диффузионного тока может быть достигнуто также при использовании так называемого дискового электрода, который представляет собой металлический диск, вращающийся в растворе. При вращении жидкость, соприкасающаяся с диском, отбрасывается центробежной силой от центра к периферии, так что формируется поток вдоль него, питаемый подачей жидкости снизу. Этот поток задает толщину слоя Прандля, в котором происходит переход от неподвижной жидкости в объеме раствора к движущейся вместе с диском на его поверхности. Внутри слоя формируется и им ограничивается диффузионный предельный слой. Выражение для силы тока на таком электроде имеет вид [c.278]

Сущностью гидротермального процесса является перекристаллизация исходного твердого вещества в нарах воды, куда добавлены специальные вещества, способствующие повышению растворимости исходной шихты в перегретом паре под высоким давлением. Особенностью процесса является наличие перепада температуры внутри сосуда высокого давления, благодаря чему в наиболее горячей области имеет место растворение шихты, затем происходит конвективный перенос растворенного вещества в более холодную область, где оно и кристаллизуется. В более холодных участках сосуда располагаются хорошо ограненные затравочные кристаллы соответствующего вещества, на которых и оседают молекулы того же вещества из газового раствора. Таким образом образуются крупные, правильно кристаллографическ построенные кристаллы, используемые затем в практических целях. Иногда в исходной шихте присутствует несколько компонентов, которые, будучи растворены, реа- [c.76]

Анодная поляризация диска, изготовленного из сплава, представляющего собой твердый раствор или иитерметаллическое соединение, в общем случае приводит к образованию ионов обоих компонентов. При вращении электрода они конвективно переносятся к кольцевому электроду. На последнем поддерживается потенциал, при котором протекает только одна реакция восстановления ионов, например, благородного компонента. Для определения необходимого потенциала на кольце, когда восстанавливаются только ионы благородного компонента и осуществляются предельные диффузионные условия, снимается полная катодная поляризационная кривая для кольца при постоянной плотности анодного тока на диске (рис. 131). В последующ,их опытах потенциал кольца устанавливается на необходимом уровне, а плотность тока на диске произвольно изменяется. [c.233]

Экспериментальные исследования капиллярного осмоса [9] проводились на установке, устройство которой ясно из рис. Х.2. Мембрана 1 из пористого стекла (средний радиус пор г 10 мкм), разделяет объемы 2 я 3, где поддерживалась различная концентрация раствора. Шунтированием растворов трубкой 4 (с большим диффузионным сопротивлением) снимался конвективный перенос под действием разности давления. Перенос массы из одного объема в другой мог происходить только в результате диффузии через мембрану и капиллярно-осмотического течения, что и учитывается уравнением, (Х.19). Для измерения потока растворенного вещества была применена радиоиндикаторнаяметодика. Количество меченых молекул, перешедших из одного объема в другой, измерялось детектором р-излучения 5, установленным над поверхностью раствора с меньшей концентрацией. Перевод измеренных значений активности раствора I в концентрацию С осуществлялся на основе предварительной тарировки. [c.294]

На входе в канал профиль концентрации считается однородным но сечению канала. Когда раствор втекает в канал, растворитель фильтруется через стенки, т. е. наряду с продольным конвективным переносом наблюдается перенос растворенного вещества к стенке. Поскольку растворенное вещество нрак-104 [c.104]

Массоперенос при кристаллизации из раствора. Для процес сов кристаллизации из растворов критерий Ре, как правило, значительно больше единицы. Особенно характерно это для капельных жидкостей, имеющих высокие значения Ре. Это означает, что конвективный перенос в основной массе потока Рг значительно превышает молекулярный и правой частью уравнения (1.22) можно пренебречь. Решение полученного при этом уравнения имеет вид с = сопз для всех точек потока. [c.32]

Отсюда можно сделать выводы о том, каким образом следует размещать мембрану. Поскольку вне образующегося граничного слоя существует течение раствора, можно было бы показать, что желательна конструкция системы, при которой поток резко изменялся бы, прежде чем образуется устойчивый граничный слой. Кроме того, может быть полезным использование приспособлений для "разруще-ния" застойных зон. Режим турбулентного конвективного переноса в реальной системе зависит, по-видимому, от частоты возмущения приповерхностного слоя жидкости. Однако эти вопросы исследованы пока недостаточно и становится все более очевидной необходимость таких исследований. [c.281]