Диффузия вдоль поверхности

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Отсюда следует, что поверхность можно считать эффективно однородной, не допуская при расчете большой погрешности [поправочный множитель при D f/6 в формуле (111.39) близок к единице] даже при малой доле активной поверхности, если только расстояния между активными участками не достигают макроскопических размеров, оставаясь по крайней мере в несколько раз меньше толщины пограничного слоя. К этому важному качественному выводу можно прийти и путем простого физического рассуждения. Действительно, при равенстве коэффициента диффузии О по всем направлениям длина пути диффузии является мерой диффузионного сопротивления поэтому при 6 6 процесс лимитируется диффузией из ядра потока к поверхности катализатора, в то время как диффузия вдоль поверхности катализатора протекает достаточно быстро. Это условие выполняется для большинства реальных катализаторов (микронеоднородных). [c.124]

Диффузия вдоль поверхностей кристаллов и в каналах или трещинах плохо образованных кристаллов. Этот процесс в высшей степени чувствителен к структуре и зависит от степени дисперсности вещества и условий его получения. Диффузия такого рода не требует наличия градиента концентрации в участках с правильно образованной кристаллической решеткой. [c.396]

Представления, выдвинутые в работе [525], дают возможность качественно объяснить основные кинетические закономерности, обнаруженные при рекомбинации радикалов [227, 228, 530]. Предположение о широком распределении по энергиям стабилизации -радикалов и их гибели в результате диффузии вдоль. поверхностей дефектов позволяет объяснить ступенчатый вид кинетических кривых гибели радикалов. Интересно, что ступенчатая гибель наблюдалась и для радикалов, адсорбированных яа поверхностях, что свидетельствует в пользу этих предположений [536, 537]. [c.166]

В установке, изображенной на рис. 1, подача атомов цезия в рабочий объем 5 через стекло 3 осуществляется установлением тока определенной величины. Из рабочего объема атомы цезия попадают на пористый вольфрам 6 (размер пор до 50 мк, толщина 1 мм), находящийся при постоянной температуре 1200°С. Поток внутри пористой перегородки при постоянной температуре делится на две части объемное течение атомов, диффундирующих под действием градиента давления, и поверхностное движение, где диффузия вдоль поверхности стенок пор происходит под действием градиента концентрации. [c.90]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрены только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения) от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попав-, шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой поверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности) а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в [c.539]

Диффузия вдоль поверхности вольфрама. ....... 55,1 62,4 3,68 [c.515]

Модель Хигби требует, чтобы время контакта было достаточно коротким и в пограничном слое у поверхности капли был бы большой градиент концентрации. В противном случае дополнительно нужен учет конвективной диффузии вдоль поверхности капли. В этом отношении модель Хигби близка модели Данквертса [54, 55]. Выражение, похожее на (4.73), может быть получено непосредственно из формулы Данквертса (3.28) путем подстановки в нее времени обновления поверхности контакта фаз по Хигби. Тур и Марчелло [56] сравнивали результаты, полученные при расчете с помощью уравнений Хигби и Данквертса, и пришли к выводу о близости этих двух моделей. Аналогичный вывод был сделан также и Кишиневским [57]. Модель Хигби является развитием работ, начатых в прошлом веке Врублевским [58] и Стефаном [59] и продолженных далее Таманом и Иезеном [60], Кадераром [61] и др. [62, 63]. [c.97]

Для создания микроскопической теории сорбционных явлений важнейшее значение имеет исследование элементарных актов адсорбции под которыми мы подразумеваем в основном два процесса вступление молекулы в связь с поверхностью адсорбента и процесс последующей диффузии вдоль поверхности (или вдоль канала структуры). При этом прежде всего представляет интерес выяснение природы и характера взаимодей- [c.68]

Третий эффект связан с диффузией вдоль поверхности, или поверхностной диффузией. В общем случае поверхностная диффузия представляет собой диффузию атомов вдоль поверхности кристалла или, при наличии контакта между двумя кристаллами, диффузию по границе контакта. Поскольку относительное число атомов, находящихся на такой границе, исключительно мало, то количество вещества, перенесенное таким образом, обычно бывает невелико даже при большом значении коэффициента диффузии. [c.586]

Здесь рассматривается двумерная модель, в которой распространение нефти осуществляется за счет переноса и диффузии вдоль поверхности озера. Начало моделирования с помощью данной модели относится к моменту окончания стадии растекания нефти по поверхности воды и образования поверхностной нефтяной пленки, толщина которой зависит прежде всего от сорта неф- [c.167]

Для капель коэффициенты массоотдачи дисперсной и сплошной фаз являются, по-видимому, величинами одного порядка, так как коэффициенты турбулентной диффузии будут одинаковыми на поверхности капель. Из рис. 25 видно, что это предположение верно, хотя оно требует дальнейшего подтверждения в опытах с системами, свободными от меж-фазовых эффектов. До того, как эта теория будет количественно подтверждена, необходимо получить данные по изменению турбулентной вязкости и диффузии вдоль поверхности раздела, например, посредством изучения профилей скоростей и концентраций. Следует отметить, что в соответствии с рис. 26,а волнообразование на поверхности раздела может рассматриваться как проявление переноса турбулентности. Однако это не обязательно в свете наблюдений Льюиса, установившего, что скорость массопередачи в его ячейке была несколько выше при вращении мешалок в одну сторону, чем при вращении их в противоположные стороны, хотя в первом случае не происхсдило волнообразования на поверхности раздела фаз. Поэтому очень возможно, что вихри передаются через гладкую поверхность путем действия сил трения (рис. 26,6). [c.85]

Диффузия в гидратированные межслоевые промежутки смешанослойных фаз создаёт условия для ионного обмена по схеме О Са и формирования некоторой новой площади межслоевых промежутков смектитового типа, что стимулируется частичным окислением октаэдрического Ре . В связи с тем, что диффузия вдоль поверхности напластования аргиллита идёт значительно быстрее, чем по вертикали, в толще перекрывающего аргиллита, прилегающего к эксплуатационной колонне, начинается формирование нлосконараллельных слоев. Эти слои состоят из текстурированных частиц 1М слюды, разделенных соответст- [c.142]

Таким образом, диффузия адсорбированных молекул в привитых слоях алкилсиланов соответствует диффузии в вязких жидкостях. Ковалентно-привитые слои алкилтрихлорсиланов без дополнительной силанизации содержат значительное количество остаточных силанольных групп, которые способны взаимодействовать с адсорбированным пиреном (см. рис. 5.21,6). Данное взаимодействие проявляется в виде изменения соотношения интенсивностей полос III/I, которое становится 0,81, свидетельствуя о высокополярном окружении пирена. Также в результате данного взаимодействия диффузия пирена резко замедляется, что проявляется в отсутствии сигналов от эксимеров пирена в широком диапазоне поверхностных концентраций. При исследовании влияния размера пор кремнезема на диффузию пирена, адсорбированного в привитом слое ie, было установлено, что коэффициенты диффузии пирена увеличиваются приблизительно в четыре раза при уменьшении среднего диаметра пор кремнезема от 25 до 5,4 нм. Как полагают авторы [209 , подобное уменьшение свидетельствует в пользу образования конформационно-заторможенных привитых слоев ( жесткая структура, по терминологии [210 ) в узкопористых носителях. Алкильные цепи в данных привитых слоях заторможены и образуют плотноупакованные структуры, практически непроницаймые для молекул адсорбата (см. рис. 5.21,е). На таких поверхностях пирен взаимодействует лишь с частью привитых молекул, что облегчает его диффузию вдоль поверхности. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология