Химический потенциал влияние давления, температуры

В настояш ей главе рассматривалось влияние давления, температуры и состава на химический потенциал. Влияние давления может быть установлено на основании объемных измерений, а влияние температуры — из значений энтропии . Оценка влияния состава на химический потенциал обычными термодинамическими методами не представляется возможной. Для этого необходимо учитывать молекулярный характер системы. Привлечение к оценке химического потенциала методов, отличных от обычных термодинамических, следует иметь в виду во всех его приложениях. [c.142]

Мембраны второго типа характеризуются существенным влиянием поверхностных явлений, прежде всего адсорбции возможно появление конденсированной фазы и эффекта капиллярности химический потенциал компонента зависит не только от температуры, давления и состава газовой смеси, но также и от свойств матрицы за счет поверхностной энергии. Влияние скелета мембраны на процесс разделения не ограничено, как в газодиффузионных, чисто структурными характеристиками, а предполагает появление новых видов массопереноса. Однако транспорт компонентов в основном материале мембраны исключен. Примером такого рода систем являются микропористые структуры и газовые смеси под давлением, содержащие компоненты со значительной молекулярной массой. [c.13]

Для расчета работы образования паровой фазы в многокомпонентной системе при постоянстве давления и температуры необходимо значение термодинамического потенциала Гиббса для исходного и конечного состояний системы. При этом следует учитывать, что на работу по образованию зародыша паровой фазы из метастабиль-ной жидкой фазы оказывают влияние сорбционно-десорбционные процессы на границе раздела фаз, приводящие к изменению поверхностного натяжения, а также изменение химического потенциала взаимодействующих компонентов системы в процессе образования зародыша. [c.110]

При давлениях меньще 10 бар влияние давления на химический потенциал твердого тела в большинстве случаев невелико и им зачастую пренебрегают, особенно когда в реакции участвуют газообразные вещества. Поэтому, полагая при фиксированной температуре Дд = Ор = 1, можно записать [c.136]

Поскольку нет возможности определения абсолютных значений химического потенциала, на практике пользуются их разностью, (jij — [i ), где (li и (х, —химические потенциалы i-го компонента в данной фазе и в состоянии, принятом за стандартное, при одинаковых температуре и давлении. Эта разность связана с величиной (а), характеризующей влияние отклонений свойств вещества в данной фазе от свойств его в состоянии, принимаемом в качестве стандартного, в соответствии с уравнениями [c.161]

При более низком давлении линии, выражающие зависимость ц от Т, оказываются смещенными, как показано на рис. 3.6,6. Влияние давления на химический потенциал чистого вещества при постоянной температуре выражается формулой (разд. 2.17) [c.96]

Связь между составами жидкой и паровой фаз, а также влияние на них температуры и давления качественно определяются законами Гиббса — Коновалова и Вревского, рассмотренными выше. Важные качественные закономерности вытекают также из рассмотрения условий устойчивости равновесия. Согласно этим условиям, для любого компонента дц дх О[(сш. уравнение (1-71)], т. е. с увеличением концентрации компонента в смеси его химический потенциал возрастает. Поскольку химический потенциал пропорционален логарифму парциальной летучести (для идеальной паровой фазы — логарифму парциального давления) или логарифму активности, эти величины также должны непрерывно возрастать с увеличением концентрации рассматриваемого компонента. Характер [c.133]

Поскольку давление над раствором в общем случае пе равно Р° , то значение Хг для смеси будет отличаться от величины, определяемой этим выражением. При заданной температуре различие будет, очевидно, зависеть от разности давлений паров над раствором и чистого компонента, т. е. от величины Р — Р. Связь между величинами И Лг определяется влиянием давления на химический потенциал компонента и может быть выражена следующим образом [c.149]

Вопрос о влиянии температуры и давления на состав тройного гетероазеотропа проанализирован в работе [124], исходя из положений, аналогичных использованным при выводе расчетного уравнения (У-40) для тройных гомогенных азеотропов. Особенность вывода для гетероазеотропов заключается в введении химического потенциала Лр отнесенного к валовому составу жидкости и определяемого соотношением [c.300]

Стремление химического потенциала к минус бесконечности при неограниченном уменьшении давления, т. е. нри условии максимального приближения к идеальному состоянию, в ряде случаев делает неудобным его использование. В связи с этим Льюис [1] ввел относительную величину, названную им летучестью. Ниже рассматривается влияние температуры, давления и состава на летучесть компонента как в чистом виде, так и в смеси. [c.154]

Изолированная система достигает равновесия в тот момент, когда уже отсутствует любая тенденция к самопроизвольным изменениям. Так как подобным изменениям сопутствует обмен энергией или массой между различными частями системы, состояние равновесия характеризуется неизменностью потенциала. Потенциалом переноса механической энергии является сила или давление, потенциалом теплопереноса — температура, потенциалом переноса массы при постоянных давлении и температуре — химический потенциал индивидуального компонента. Следовательно, во всех частях равновесной изолированной системы давление, температура и химический потенциал каждого компонента будут одинаковы. При наличии градиента любого из этих потенциалов имеет место тенденция к самопроизвольным изменениям состояния системы, что исключает установление равновесия. Влияние радиуса кривизны поверхности раздела между фазами, гравитации или других внешних полей здесь не рассматривается. Если давление во всей системе не одинаково (например, по высоте столба жидкости в гравитационном поле) для характеристики равновесного состояния можно воспользоваться методами, [c.170]

Рассмотрим теперь влияние давления на равновесие между двумя конденсированными фазами, например между жидкостью и твердым телом. При некоторой температуре Т выше точки плавления при нулевом давлении график зависимости величины химического потенциала твердого тела и жидкости от давления имеет вид, показанный на рис. 16. [c.67]

Гетероазеотропы. Отличительная особенность гетероазеотропов—равенство состава пара и валового состава жидкости, фактические составы которых отличаются от состава пара. Изменение температуры влечет за собой изменение составов всех фаз, однако между ними существует линейная зависимость, которая объясняется тем, что смесь, имеющая состав паровой фазы, может быть получена смешением жидких фаз в определенном соотношении. Иначе говоря, в треугольной диаграмме составы жидкой и паровой фаз лежат на одной ноде. Вопрос о влиянии температуры на состав тройного гетероазеотропа исследован в работе [190]. Рассматривая химический потенциал каждого компонента как функцию температуры, давления и молярных долей двух компонентов и производя преобразования, аналогичные сделанным выше, можно получить расчетные уравнения [c.153]

Реакции в жидкой фазе могут протекать и в условиях ограниченной взаимной растворимости жидких компонентов. Если при этом существует одна или две (верхняя и нижняя) критические температуры растворения, то следует иметь в виду, что давление оказывает влияние как на величину растворимости, так и па эти критические температуры. Известно, например, что увеличение давления с атмосферного до 1000 атм повышает критическую температуру растворения смеси фенол — вода с 66 до 71°. Рассмотрим в связи с этим случай, когда в реакции участвует вещество, растворенное в обеих несмешивающихся или ограниченно растворимых друг в друге жидкостях. Для установления величины активности этого вещества в любой из фаз воспользуемся известным положением о равенстве значений химического потенциала вещества во всех фазах, находящихся в равновесии. Отсюда следует, что отношение активностей вещества в обеих смесях при постоянной температуре должно быть постоянным (закон распределения). С изменением давления над раствором активность растворенного вещества будет изменяться в соответствии с уравнением (I. 49). Значения парциальных мольных объемов его VI в различных растворителях могут оказаться разными, что приведет к различному росту активностей растворенного вещества в обеих фазах. Но эти активности, согласно закону распределения, должны быть при равновесии всегда пропорциональны друг другу следовательно, при высоком давлении будет происходить переход вещества из одной фазы в другую. [c.43]

Направление линии азеотропов зависит, конечно, от природы системы и, следовательно, от уравнения состояния. Однако даже в таком общем виде из предыдущих уравнений можно сделать один важный вывод. Влияние давления и температуры на состав азеотропа зависит от знака азеотропа. Это видно из сопоставления уравнений (2.47) и (2.48) с уравнениями (2.51) и (2.52) знак разности производных от химического потенциала компонента по мольной доле (в знаменателе правой части последних уравнений) зависит от знака азеотропа. [c.61]

Выше мы время от времени упоминали о внешних силовых полях. В системах почва — вода главную роль играет, очевидно, сила тяжести. Ее можно включать в водный потенциал или рассматривать как дополнительную составляющую потенциала. Обычно в работах по термодинамике [266, 283] применение тождества у = ограничивают системами, в которых единственными рассматриваемыми переменными являются давление, температура и химический состав, хотя некоторые авторы включают в также влияние внешних силовых полей. Мы будем рассматривать здесь это влияние отдельно, как принято в физике почв. В гравитационном поле при [c.95]

Скорость реакции зависит от мно] их причин. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (в цепных реакциях ), интенсивность света (в фотохимических реакциях), потенциал электродов (в электрохимических реакциях), мощность дозы излучения (в радиационнохимических процессах). Таким образом, лишь некоторые из факторов, действующих на скорость реакции, одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. В связи с этим надо отметить огромную трудность учета действия различных факторов на скорость реакции и, тем более, количественной их оценки. [c.102]

Данный способ нахождения АС реакции вполне аналогичен нахождению АЯ реакции по величинам энтальпий образования веществ (гл. V, 4). Однако здесь следует учитывать, что изменение изобарного потенциала зависит не только от температуры и давления, но и от концентраций всех веществ в реакционной смеси. Чтобы исключить влияние этого фактора при сравнении величин АО в различных реакциях, в понятие стандартного состояния для химической системы включено условие равенства одной атмосфере парциального давления каждого газообразного вещества в течение всего хода реакции . Таким образом, для любой реакции [c.112]

Влияние температуры на протекание химических реакций неоднозначно. В общем случае оценку можно провести на основе рассмотрения температурной зависимости термодинамических функций. Для процессов, протекающих при постоянном давлении, чаще всего используют энтальпию Н и энергию Гиббса (изобарно-изотермический потенциал) G. Они связаны между собой соотношением [c.38]

Скорости анодного и катодного процессов должны быть равны и зависят от потенциала металла. На величину потенциала оказывают влияние природа металла, химический состав,, структура, чистота ио примесям, состояние поверхности, деформации и напряжения и т. д., а также химическая природа растворителя, природа и концентрация ионов в растворе, температура, давление и скорость движения среды. [c.15]

Как отмечал Б. И. Китаев, и использовал в своих разработках, при математическом описании явлений теплообмена и восстановления между ними можно найти определенную аналогию, связанную с характером погашения потенциалов процессов по высоте слоя. Для теплообмена таким потенциалом является разность температур потоков теплоносителей, а для восстановления — разность действующего и равновесного парциальных давлений восстановителя (в изотермических условиях) или его концентраций (при постоянном давлении). По нашему мнению, эта аналогия полностью соответствует развиваемой в настоящее время методике обобщенного термодинамического подхода к детерминированному описанию сложных обменных процессов (см, гл. 5, п. 5.4), а также [10.3]. Однако это далеко не полная аналогия. Прежде всего, потенциал теплопереноса связан с состоянием обоих потоков, в то время как потенциал восстановительного процесса не зависит от состояния (степени восстановления) железорудного материала. Кроме того, если коэффициент теплоотдачи в уравнении теплообмена сравнительно мало изменяется по высоте слоя, то коэффициент массообмена при восстановлении существенно зависит от степени восстановления материала и, следовательно, будет переменным по ходу процесса. Это отличие объясняется определяющим влиянием диффузионных и химических сопротивлений при восстановлении кускового железорудного материала, тогда как теплообмен в слое обычно лимитирует внешнее сопротивление. Указанные особенности восстановительного процесса, как, впрочем, и других физико-химических процессов, во многом определяют различие результатов теоретического анализа явлений тепло- и массообмена в слое при кажущейся одинаковости их математических моделей. [c.296]

Скорость реакции зависит от многах факторов. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (для цепных реакций), интенсивность света (для фотохимических реакций), потенциал электродов (для электрохимических реакций), мощность дозы излучения (для радиационнохимических процессов). Лишь некоторые из этих факторов одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. [c.231]

При таком подходе становится более понятна и роль такой важной при алмазообразовании примеси как азот. Хорошо известен факт влияния азота на степень упорядочения расплавов металлов переходных групп, а также роль азота как отрицательного фактора для процессов диффузии углерода и образования устойчивых карбидов. Неудивительно, что экспериментальные данные по р-Г-параметрам алмазообразования при использовании металлов, обычно называемых катализаторами, дают величины, близкие к расчетной кривой равенства = М- а), химических потенциалов графита и алмаза (в определенном, разумеется, интервале температур и давлении). Однако ситуация изменяется, как только начинают использоваться расплавы, неблагоприятные по растворимости, активности углерода или строению расплава. Формально можно добавить в уравнение для химического потенциала данной фазы дополнительные члены i(gi), описывающие превращение по некоторой внутренней координате г/(. Например, Ар,упр представляет зависимость от параметра, описывающего упругое взаимодействие при заданном пространственном распределении фаз [25], т. е. имеем [c.316]

Изложенный выше метод получения термодинамических свойств с учетом влияния электрических эффектов известен под названием процесса заряжения по Дебаю. Более непосредственно электрический вклад в химический потенциал можно получить путем так называемого процесса заряжения по Гюнтельбергу. Равенство (28-6) показывает, что химический потенциал компо- нента равен работе обратимого переноса одного моля компонента в большой объем раствора при постоянных температуре и давлении. Тогда электрический вклад в ц обусловлен заряжением одного иона или одного моля ионов в растворе, в котором все другие ионы уже заряжены. Следовательно, в этом процессе [c.100]

Из описанных физических процессов, имеющих место в разряде, ясно, что химическое превращение может итти различными путями в зоне катодного падения потенциала и в положительном столбе. При соответствующем выборе расстояния между электродами и прилагаемой разности потенциалов положительный столб можно практически совершенно устранить. Скорость реакции в зоне катодного свечения очень сильно зависит от материала катода. Влияние материала катода можно представить себе двояко во-первых, влияние твердого катода как катализатора в обычном смысле и, во-вторых, влияние испаряющихся с поверхности катода атомов, которые в различных случаях могут сильно ускорять или замедлять реакцию. Химический процесс в таких условиях оказывается весьма сложным. Поэтому ни в одной из исследованных таким образом реакций нельзя с полной достоверностью установить механизм элементарных стадий. Выход реакции в зоне катодного свечения обычно очень мал и составляёт лишь несколько молекул на электрон. Влияние давления и температуры на реакцию в разряде невелико. Вызвать при помощи катодного свечения воспламенение оказалось невозможным. Опытные данные указывают на то, что возникающие в этой зоне активные частицы весьма эффективно дезактивируются, в основном, очевидно, за счет диффузии к катоду этому процессу, может быть, способствует электрический ветер. В положительном столбе реакция имеет явно цепной характер. Она ускоряется при разбавлении смеси инертными газами, замедляется при уменьшении диаметра сосуда при постоянном расстоянии между электродами, ускоряется при повышении давления и температуры. Выход реакции на электрон весьма велик. При соответствующих условиях, таким образом, можно вызвать воспламенение. Хотя эти обстоятельства легко понять с общей кинетической точки зрения, однако подвергнуть детальному анализу различные соотношения между скоростью реакции или давлением воспламенения и величиной тока, разностью потенциалов, температурой и т. д. очень затруднительно. Поэтому в настоящее время опыты с тлеющим разрядом не могут способствовать расширению [c.124]

Если на концентрированный водный раствор сульфата меди осторожно налить слой воды, то частицы сульфата меди начнут проникать в верхний слой, а молекулы воды — в нижний до тех пор, пока не вы-равнится концентрация раствора во всем объеме. Такое явление называется диффузией. Этот процесс идет самопроизвольно под влиянием энтропийного фактора (энтропия системы при диффузии возрастает) и является следствием теплового движения молекул растворенного вещества. Если в системе есть разность химических потенциалов, то компоненты диффундируют в сторону понижения своего химического потенциала, пока не будет достигнуто равномерное распределение компонентов в объеме раствора. Равновесие устанавливается при обязательном равенстве температур, давлений и при постоянном составе любой части данной системы. [c.93]

В работе [171] проведен термодинамический анализ и приведена химическая схема процесса получения железо-никелевых пленок карбонильным методом. Известно, что металлические пленки и покрытия, полученные из карбопилов, содержат примеси углерода и кислорода. Анализ диаграмм состояния Ni — О, Ni — С, Ре — О, Fe — (] показынает, что при температурах 200 — 300° С возможно образование соединений МО, Ni j , Fe., ()., и Fe., . Расчет изменения изобарно-изотермического потенциала реакции но различным схемам проведен в интервале температур 300 — 700° К. Проведена также оценка глубины превращения указанных реакций с учетом влияния давления в камере покрытия. Показано, что наряду с основными реакциями [c.463]

В ходе развития физиологии растений для описания химического потенциала воды в растениях использовалось много терминов. Хотя вначале физиологи еще не отдавали себе отчета в том, что речь идет именно о химическом потенциале воды, они уже понимали, что любой полноценный термин должен учитывать не только влияние осмотически активных веществ, но и влияние гидростатического давления. В связи с этим были введены, в частности, такие понятия, как суммарное осмотическое давление [450, 672] и абсорбционная способность воды [764]. Уршпрунг и Блюм [78П предложили термин сосущая сила, а некоторые другие авторы [43, 732] — термины всасывающая сила, всасывающее натяжение и всасывающее давление. Чаще других употреблялся до нашего времени термин дефицит диффузного давления (ДДД), введенный Мейером [4841 и позже несколько модифицированный самим Мейером [485] и Мейером и Андерсоном [4861. Мейер определил диффузное давление как то физическое свойство вещества, которое обусловливает его диффузию в тех случаях, когда все прочие условия позволяют осуществиться этому процессу , а дефицит диффузного давления воды в растворе или в биологической сисгеме как ту величину, на которую диффузное давление этой воды меньше диффузного давления воды, находящейся при той же температуре и при атмосферном давлении . [c.154]

Взаимодействие энергии луча лазера и твердого тела приводит к образованию по крайней мере двух типов частиц. При пиковой интенсивности импульса лазера частицы образуются непосредственно под действием луча. В неорганических материалах процесс ионизации имеет несомненно термическую природу. Ионизация органических твердых тел может сопровождаться химической ионизацией. Подробно ионизация лучом лазера рассмотрена Беном (1969) и Ноксом (1971). Степень ионизации неорганических твердых тел зависит от потенциала ионизации частиц и может быть оценена по известному уравнению Ленгмюра—Соха. В течение импульса лазера в газовой фазе образуются необычные нейтральные и ионные частицы. Это можно объяснить влиянием температуры и давления, развивающихся при взаимодействии лазер—твердое тело (Бен, 1969 Нокс, 1969а), поскольку давление расширяющейся плазмы может легко достигать нескольких тысяч атмосфер, что достаточно для нагревания многих материалов до их критической температуры или выше. В сочетании с высокими температурами на поверхности, которые могут достигать несколько тысяч градусов, эти давления переводят режим испарения в критическую область. Другими словами, превращение из конденсированной фазы в паровую происходит с небольшим разрушением связей, причем сохраняется структура ближнего порядка конденсированной фазы. Таким образом, в дополнение к сведениям о химической природе частиц пара можно получить некоторую информацию относительно их структуры. [c.430]