Коэффициент диффузии самодиффузии

Капиллярным методом определяются коэффициенты диффузии (самодиффузии) жидкостей и растворенных веществ (ионов). Вещество, содержащее радиоактивный индикатор (например, раствор Na 4), помещается в запаянный с одного конца капилляр. Капилляр имеет узкое отверстие одинакового сечения вдоль всей длины. Радиометрически определяется концентрация меченого иодистого натрия имп/мин-мл). Затем капилляр с раствором помещают в большой сосуд с водой (определение коэффициентов диффузии) или с раствором нерадиоактивного иодистого натрия той же концентрации (определение коэффициента самодиффузии). Весь сосуд строго термостатирован. Жидкость в сосуде интенсивно переме- [c.201]

D — коэффициент диффузии (самодиффузии), м /с [c.8]

Определение коэффициентов диффузии (самодиффузии) в твердых веществах. На практике чаще всего используют следующие условия проведения диффузии [c.554]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ (САМОДИФФУЗИИ] В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ И В ЖИДКОСТЯХ [c.257]

Входящий в уравнение (7.26) коэффициент диффузии (самодиффузии) д следующим образом зависит от абсолютной температуры Т, при которой происходит диффузия (самодиффузии) [c.257]

Коэффициент самодиффузии. Для измерения самодиффузии воды в гетерогенных системах используется метод импульсного градиента (ИГ-ЯМР) [617—619]. При этом определяется макроскопический коэффициент диффузии D, так как минимальное время наблюдения за системой в данном методе (минимально возможное время между импульсами) превышает Ю с. Связь между D и микроскопическим коэффициентом самодиффузии Do определяется условиями диффузии в средах со стерическими препятствиями [620]. Для хаотически распределенных сферических препятствий [621] [c.239]

Анизотропия макроскопического коэффициента самодиффузии, связанная с эффектом препятствий, наблюдалась экспериментально для воды в упорядоченных гетерогенных системах [619, 621—623]. Эта анизотропия может проявляться даже в случае, когда микроскопический коэффициент диффузии изотропен ( >0 = /)ох). При использовании метода ИГ-ЯМР важно также учитывать эффекты пространственно ограниченной самодиффузии, которые могут приводить к искажению измеряемых величин D [617]. [c.239]

Условие о(Т, Р) =а(Т, Р О) позволило [15] допустить, что барическая зависимость коэффициента проницаемости определяется исключительно диффузионным фактором, прежде всего ростом коэффициента диффузии с концентрацией растворенного газа в мембране. Измерения скорости абсорбции газов в полиэтилене [15] позволили установить линейную зависимость парциального коэффициента самодиффузии О , газа в полимере [см. уравнение (3.25)], аналогичную показанной на рис, 3.11 для диффузии пропана в полимере [ (СНз)25 0]а . [c.100]

Концентрационная зависимость коэффициентов самодиффузии уже обсуждалась нами по данным [6] в области малых ф наблюдается рост 0°1т, тем более существенный, чем выше растворимость компонента и больше давление. Таким образом, селективность процесса аг/ будет возрастать за счет увеличения коэффициентов самодиффузии более растворимого /-го компонента. Следует оговориться, что подобный вывод ограничен допущением о независимости диффузионных потоков, т. е. речь идет лишь об идеальном факторе разделения. В реальных системах пластификация матрицы, как уже неоднократно отмечалось, приведет к изменению коэффициентов диффузии всех компонентов и это является одной из основных причин, вызывающих отклонение селективности от идеальных значений. [c.109]

Согласно [38], коэффициент вязкости характеризует скорость уменьшения различия в макроскопическом движении он пропорционален коэффициенту диффузии или самодиффузии, являющемуся мерой скорости перемешивания частиц. Выражение для вязкости имеет вид [c.51]

Коэффициент диффузии Диффузия в газе. Коэффициент самодиффузии в газе равен [c.248]

По коэффициенту самодиффузии можно определить диаметр молекулы о А2= 14,130 Ш-1 2 (при 7 = 273 К и р= кгс/см ). Между коэффициентом диффузии и вязкостью существует эмпирическое соотношение [c.248]

Этот вывод сделан в предположении, что кинетические характеристики (средняя скорость, диаметр) всех молекул одинаковы. Поэтому полученное выражение для коэффициента диффузии относится к процессу самодиффузии, т. е. к выравниванию изотопного состава. [c.264]

Приведенное уравнение для О не учитывает различия характеристик (например, и) различных молекул в смеси, поэтому оно относится к самодиффузии. Для смеси газов при наличии градиента концентрации из-за различия потоков компонентов, казалось бы, должен был возникнуть перепад давления. Однако такой перепад создает движение всего газа. В результате, например, в бинарной смеси устанавливается некоторый общий коэффициент диффузии Оп- В простейшей теории Майера [c.189]

С другой стороны, с увеличением температуры подвижность газовых атомов быстро растет и уже при 600 °С расстояние, которое они могут пройти за 1 час, составляет (т >) 7 400 А. По-видимому, из-за ограниченного числа экспериментальных исследований преждевременно говорить о закономерностях диффузии инертных газов, в том числе и гелия, в металлах. Однако, анализируя полученные результаты и имеющиеся в литературе данные [85, 86], можно полагать, что диффузия инертных газов в чистых металлах характеризуется более низкими коэффициентами диффузии по сравнению с самодиффузией. При этом энергия активации диффузии гелия в бериллии, так же как диффузия гелия и аргона в алюминии и магнии, выше энергии активации само-диффузии этих металлов. Указанные различия в параметрах самодиффузии и диффузии атомов инертных газов могут быть обусловлены как различием электронного строения и атомных размеров, так и спецификой механизма диффузии. [c.37]

Исследование диффузии и самодиффузии. Величина коэффициента диффузии — постоянной D в уравнении Фика, связывающего изменение концентрации диффундирующего вещества в направлении координаты х со временем т, [c.175]

Приведенное определение самодиффузии отражает основную идею, состоящую в том, что при случайном блуждании отдельные шаги статистически независимы как в отношении направления, так и длины корреляции скоростей нет, и последующее движение молекулы происходит в направлении, не зависящем от первоначального. На основании этого коэффициент диффузии можно выразить через автокорреляционную функцию скорости o . [c.139]

Следует отметить, что относительный коэффициент диффузии, характеризующий подобно коэффициенту самодиффузии индивидуальную подвижность диффундирующего компонента, для атермических систем совпадает с От. Это позволяет оценивать индивидуальную подвижность низкомолекулярного компонента в бинарных системах полимер — растворитель косвенным путем (измерением взаимодиффузии). [c.22]

Рис. 2. Зависимость относительного коэффициента диффузии О, и коэффициента самодиффузии 0 растворителя от состава системы полимер — растворитель

Рис. 2. <a href="/info/40214">Зависимость относительного</a> <a href="/info/3327">коэффициента диффузии</a> О, и <a href="/info/12585">коэффициента самодиффузии</a> 0 растворителя от <a href="/info/1757501">состава системы</a> полимер — растворитель

Коэффициент взаимодиффузии наиболее резко изменяется в области малых концентраций 0,0—0,3 ф1. В средней области концентраций его изменения сравни-тельно-1 невелики. Для большинства систем кривые Оу — ф1 при ф1- 1 экстраполируются к величинам порядка 10 см /с — коэффициентам диффузии в предельно разбавленных растворах полимеров Ч При №е-больших концентрациях коэффициенты диффузии и коэффициенты самодиффузии совпадают. [c.34]

Относительные коэффициенты диффузии и коэффициенты самодиффузии, концентрационные зависимости которых для многих систем представлены на рис. 2, монотонно возрастают по мере увеличения концентрации низкомолекулярного компонента. При фг—> 1 кривые lg Оу — ф1 экстраполируются к величинам порядка 10 -—10" см /с—коэффициентам самодиффузии чистых растворителей [c.34]

Методом импульсного градиента магнитного поля возможно измерение коэффициентов диффузии в интервале 10 — 10 м /с, т. е. в интервале, охватывающем коэффициенты самодиффузии макромолекул в расплавах и растворах полимеров. На рис. XI. 6 приведены результаты исследования молекулярно-массовой зависимости коэффициента самодиффузии в расплавах полистирола и полиэтилена [187]. Во всем исследован- [c.270]

Для некоторых цеолитов изучалась самодиффузия воды, однако соответствующих данных для других адсорбентов очень мало [156]. Некоторые из полученных коэффициентов диффузии и энергий активации представлены в табл. 8.32. Благодаря малым раз- [c.697]

Для расчета скорости ионного обмена требуется знание коэффициентов переноса ионов в ионите, в качестве которых могут использоваться коэффициенты самодиффузии индивидуальных ионов или эффективные коэффициенты взаимодиффузии [20]. Коэффициенты диффузии обычно рассчитывают по данным экспериментальных измерений, используя три способа исследований 1) метод постоянно обновляемого раствора 2) метод ограниченного объема раствора 3) измерение электрической проводимости ионитов. [c.538]

По первым двум методам для определения коэффициентов самодиффузии изучают кинетику изотопного обмена с использованием радиоактивных изотопов. Расчет коэффициентов диффузии на основании кинетических данных производят по следующим уравнениям [c.538]

Вид рещенця уравения (7.26) зависит от условий эксперимента (так называемых граничных условий). Для определения коэффициентов диффузии (самодиффузии) разработано большое количество различных методов. Рассмотрим некоторые из них. [c.258]

Капиллярный метод определения коэффициентов диффузии (самодиффузии) в жидкостях, при определении коэффициептоз диффузии (самодиффузии) этим методом вещество, содержащее известное количество радиоактивного индикатора /о, помещают в запаянный с одного конца капилляр. Если требуется, например, исследовать поведение иодид-иона, то таким веществом может быть раствор, например, иодида натрия, меченного иодом-131. Капилляр с раствором помещают в большой сосуд с чистой водой. (Если нужно определить величину коэффициента самодиффузии иодид-иона, то вместо чистой воды используют раствор нерадиоактивного йодида натрия той же концентрации, что и у радиоактивного раствора.) Весь сосуд термостатирован, а жидкость в нем интенсивно перемешивают. Внутренний диаметр капилляра должен быть так мал (как показано экспериментально, менее 0,9 мм), чтобы не происходило вымывания радиоактивного вещества из капилляра за счет перемешивания при скоростях перемешивания не выше 300— 500 об1мин. [c.260]

При определении коэффициента диффузии (самодиффузии) капиллярным методом особое внимание следует обращать на склонность микроколичеств радиоактивных веществ в растворах к адсорбции и коллоидообразованию (см. гл. IV, 2). Адсорбция и коллоидообразование могут играть особенно важную роль при из-ученнн диффузии ионов переходных элементов, весьма склонных [c.260]

Таблица 5. Коэффициенты диффузии (самодиффузии) катионов в катионите Дауэкс-50 (Д. 10 , см 1сек) при 25 °С

Таблица 5. <a href="/info/3327">Коэффициенты диффузии</a> (самодиффузии) катионов в катионите Дауэкс-50 (Д. 10 , см 1сек) при 25 °С

При рассмотрении процессов диффузии выделяют обычно са-модиффузию и взаимную диффузию. Первая характеризует меру подвижности молекул данного сорта. Коэффициенты диффузии (самодиффузии) чистых жидкостей изменяются с температурой по экспоненциальному закону в соответствии с теорией Эйринга энергия активации этого процесса связана с энергией испарения. Для многокомпонентных систем существует столько коэффициентов, самодиффузии, сколько компонентов имеется в системе. [c.81]

С точки зрения микроскопической теории коэффициент диффузии должен определяться пара.метрами молекул растворителя и растворенного вещества. Главную роль в диффузии играет движение вакансий — дырок . При близких размерах молекул растворителя и растворенного вещества остается в силе формула для коэффициента самодиффузии, представленная выше. При этом значение энергии активации практически не меняется, несмотря на то, что вместо части молекул растворителя теперь присутствуют молекулы растворенного вещества. Я- И. Френкель объясняет это тем [38], что при перемещении маленьких молекул растворенного вещества окружающие молекулы растворителя увлекаются согласно закономерностям макроскопической гидродинамики. Процессы диффузии и самодиффузии схожи, ири этом энергия активации относится ко всему комплексу частиц, участвующих в элементарном перемещении. Отсюда следует, что основным и определяющим вкладом в энергию активации является характер взаимодействия молекул растворителя друг с другом. Поэтому энергии активации близки. Кроме того, молекула примеси может переместиться в результате случайного возникновения рядом полости , в результате флуктуаци-онного раздвижсния молекул растворителя происходит пассивный, без энергетических затрат, переход в эту полость. Но энергия, затрачиваемая на образование этой полости, определяется взаимодействием молекул растворителя. [c.48]

Рассматривая жидкость вблизи температур кристаллизации, а точнее в некотором интервале температур между температурами кристаллизации и застывания, можно сделать вывод, что, вероятно, относительное перемещение частиц дисперсной фазы, обусловленное вязкостью жидкости при течении, может быть определено некоторым коэффициентом самодиффузии, стремящейся выравнить запас потенциальной и кинетической энергии (количества движения) перемещающихся частиц. Количество движения каждой движущейся частицы не остается постоянным. Очевидно, в этих условиях некоторые частицы не дисперсной фазы имеют различные дополнительные количества движения за счет межмолекулярных взаимодействий, которые и создают энергетический градиент между ними. Скорость ликвидации этого градиента практически пропорциональна коэффициенту самодиффузии, в свою очередь являющемуся функцией коэффициента вязкости и плотности системы. Однако в связи с непостоянством количества движения частиц дисперсной фазы, более корректно исходить непосредственно из подвижности отдельных частиц, т.е. средней скорости, которая приобретается любой из них по отношению к окружающим при внешних воздействиях на систему. Подвижность дисперсных частиц оценивается текучестью жидкости, измеряемой величиной, обратной коэффициенту ее вязкости. Последняя пропорциональна коэффициенту диффузии, откуда следует, что вязкость жидкости в рассматриваемом интервале пониженных температур обратно пропорциональна коэффициенту диффузии. [c.88]

В однокомпонентной системе коэффициент D имеет физический смысл коэффициента самодиффузии D,,. В двухкомпонентной системе растворитель — растворенное вещество частицы обоих компонентов, находясь в совместном броуновском движении, обладают собственными различными коэффициентами самодиффузии. В этом случае их среднее квадратичное смещение определяется коэффициентом диффузии Djj, представляющим собой некоторую функцию обоих коэффициентов самодиффузии. [c.209]

При самодиффузии в чистом металле D[=D2=D 2= =-Осамод. Какими характеристиками определяются величины коэффициентов диффузии При блуждании частица должна оторваться от своего узла, нарушить связи с соседними атомами. Поэтому можно ожидать существование связи между энергией активации самодиффузии Е и теплотой сублимации о, которая является мерой энергии связи в решетке. Опыт действительно показывает, что Efa=k, где k — постоянная, зависящая от природы кристаллической решетки. Так, для гранецеитрирован-ных решеток k=0,67. Таким образом, для совершения блуждания надо затратить 2/3 энергии связи. Следовательно, в решетках с большой энергией связи диффузия будет происходить медленнее. В этом проявляется влияние на диффузионную иодвижность так называемого термодинамического фактора. Влияние этого фактора на скорость диффузии проявляется также и в том, что в реальных растворах ноток диффузии не будет проиорцио-иален градиенту концентрации. При рассмотрении связи коэффициента диффузии с подвижностью мы приняли для парциальной свободной энергии компонента iui выражение, справедливое для разбавленных растворов. [c.203]

Сведения о коэффициентах диффузии, особенно для многокомпонентных систем и твердых тел, разбросаны в научной литературе и концентрированно не приводятся. Сведения для однокомпонентных (самодиффузия) и бинарных жидких и газовых смесей см. [5-7, 9, 19 и др.], для некоторьа веществ в твердых телах см. [15, 21 и др]. [c.772]

Для измерения малых коэффициентов диффузии Стейскал и Таннер [185] предложили метод спинового эха с импульсным градиентом магнитного поля, находящий все более широкое применение для исследования самодиффузии макромолекул в растворах и расплавах полимеров. Последовательность ВЧ импульсов (п/2)х, (я)х и импульсов градиента показана на рнс. XI. 5. Метод имеет ряд экспериментальных преимуществ [c.269]

Босанке [3.107] рассмотрел такое сложение двух диффузионных процессов с точки зрения броуновского движения молекул. Полная частота столкновений vлi = г7Д.u складывается из частоты столкновений молекул со стенкой к = о/ кк и частоты межмолекулярных столкновений v = г /A, [см. (,3.2,3)], где %м, кк и А,— соответствующие длины среднего свободного пробега. Поскольку соответствующие им коэффициенты диффузии 1) и коэффициент самодиффузии в неограниченном пространстве Пп пропорциональны vлi, VJi и V (дифс )узионные уравнения Эйнштейна), то из формулы v. f=vк-fv следует, что коэффициент самодиффузии газа внутри капилляра есть гармоническое среднее из О к и Ои. [c.70]

В современной литературе до сих пор не разработана единая терминология для обозначения различных коэффициентов диффузии. Так, В, иногда называют просто коэффициент диффузии , иногда коэффициент самодиффузии или коэффициент диффузии компонента . Все эти термины нельзя признать удачными, поскольку они не отражают главную физическую особенность коэффициента Д, отличающую его от других коэффициентов. В дальнейшем в данной главе для его обозначения будем в основном придерживаться термина коэффициент хаотической диффузии /-частиц . Термин коэффициент самодиффузии будем использовать как для Д , так и для рассматриваемого ниже коэффициента диффузии радиоактивных изотопов Л, в тех случаях, когда речь идет о взаимном перемещении атомов в химически однородной среде (чистом соеди-нешш или твердом растворе постоянного состава) и когда нужно подчеркнуть его отличие от направленного потока атомов в поле химических сил, связанных с переменным составом среды. [c.523]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология