Диффузия основные теории

По электрохимической кинетике имеется обширная специальная литература [10]. Для пояснения основных принципов на рис. 2.4 приводится кривая /(т)) для окислительно-восстановительной реакции по уравнению (2,9) с перенапряжениями перехода и диффузии. Согласно теории [2] для этого примера можно записать [c.54]

Для разработки теории этого эффекта необходимо было изучить связь между диффузией в подвижной фазе и путями потока. В результате возникла теория вихревой диффузии. Основной вывод из этой теории легко усвоить так как о/ частично зависит от всего многообразия изменений путей, то а становится зависимой от времени такой диффузии. Это время просто равно /м, которое, в свою очередь, зависит от V. Если V велико, то время, необходимое для изменения пути, уменьшается и а увеличивается. Таким образом Я/ становится отчасти зависимой и от V. [c.541]

Не существует какой-либо простой общей теории, описывающей процесс разложения твердых веществ или реакции между твердыми веществами . Основная теория скорости разложения твердых веществ заключается в том, что разложение начинается на механически напряженных участках поверхности, называемых ядрами, или активными участками. По мере протекания реакции число таких активных участков возрастает, а сами они увеличиваются в размере. В соответствии с этой теорией скорость реакции является некоторой степенной функцией времени, т. е. пропорциональна Г (показатель п может изменяться от 1 до 8 обычно его принимают равным 6). Однако промышленно важный процесс термического разложения известняка, оказывается, протекает по законам реакции первого порядка разложение проходит с заметными скоростями только при температурах выше приблизительно 900° С поскольку процесс — эндотермический, скорость реакции зачастую определяется скоростью подвода тепла. По-видимому, скорость разложения твердых веществ не ограничивается скоростью диффузии газообразных продуктов из реакционной зоны, вероятно, вследствие того, что в таких случаях образуется высокопористая структура. [c.171]

V.6.2. Основные теории диффузии [c.119]

Основные закономерности влияния давления на молекулярную подвижность низкомолекулярного компонента в растворах полимеров могут быть получены, исходя из положений безактивационной модели диффузии и теории свободного объема. [c.61]

Маркус [219] развил теорию для реакции гидратированного электрона с комплексами металлов, которая очень похожа на обш,ую теорию переноса электрона Маркуса — Хаша. Она используется лишь для процессов, не определяемых диффузией. Основные уравнения этой теории следующие [c.451]

ОСНОВНЫЕ ТЕОРИИ И МЕТОДЫ АТМОСФЕРНОЙ ДИФФУЗИИ [c.284]

Некоторые возможности количественного расчета процесса высокотемпературного окисления дает теория, предложенная Смирновым [20]. По этой теории предполагается, что диффузия легирующего компонента В в окалине не зависит от состава окалины, а, наоборот, диффузия основного металла А сильно зависит от ее состава, экспоненциально уменьшаясь с возрастанием содержания В в окалине. Это можно объяснить, предполагая, что радиус атома легирующего металла меньше, чем радиус агома основ юго компонента. [c.93]

Можно предположить, что скорость реакции между двумя твердыми веществами определяется а) скоростью диффузии реагентов через постепенно утолщающуюся оболочку продукта реакции вокруг каждой твердой частицы и б) скоростью процесса на поверхности непрореагировавшей фазы. Однако только диффузионная теория оказалась в состоянии объяснить опытные данные в этой области. Примером, имеющим огромное промышленное значение, является процесс получения цемента, в котором основная реакция протекает между двумя твердыми фазами (известью и глиной). [c.178]

Простейший пример механизма сопряжения — совместная работа двух катализаторов (например, с помощью прямого взаимодействия промежуточных продуктов частных реакций различного типа, адсорбированных на соприкасающихся кристаллах (зернах) контактов разных функций, через перемещение адсорбированных промежуточных продуктов с контакта на контакт посредством поверхностной диффузии, а также через газовую фазу с десорбцией с одного контакта и адсорбцией на другом). Преимущественное использование смешанных катализаторов перед простыми и необходимость применения носителей и модификаторов вызваны необходимостью обеспечить скрытое сопряжение, требуемое для получения определенного продукта. Для эффективного сопряжения, как правило, требуются сложные каталитические системы. До сих пор их находят в основном эмпирически. Сознательный подбор и конструирование таких систем — одна из насущных задач теории катализа. Его частный и особенно важный вид — морфологический катализ — состоит в обеспечении определенного строения продуктов реакции. [c.306]

Замена в окисле катионов основного металла катионами добавки с той же валентностью, по теории Вагнера—Хауффе, не может изменить дефектность окисла, а следовательно, и скорость окисления основного металла, контролируемую диффузией. [c.85]

Согласно данной теории (А. А. Смирнов, Н. Д. Томашов и др.), на поверхности сплава образуется защитный окисел легирующего элемента, затрудняющий диффузию реагентов и окисление основного металла. По этой теории, к легирующему элементу Ме предъявляются следующие основные требования [c.113]

Далее будут приведены математические формулы для расчета массопередачи между фазами вследствие разности концентраций. Часть этих формул не зависит от интерпретации механизма диффузии, а также и от возможного появления спонтанной турбулентности. Разница, возникающая от принятия той или иной теории, приводит в основном к иной структуре коэффициентов массообмена. Появление химических реакций также меняет структуру кинетических коэффициентов. [c.62]

Таким образом, основное отличие известных теорий массообмена состоит в различном представлении о состоянии межфазной поверхности. Во всех случаях сохраняется зависимость коэффициентов массоотдачи от коэффициента диффузии, а для учета гидродинамических факторов и физико-химических свойств вводятся корректирующие параметры. Исходя из этого для коэффициента массоотдачи можно записать единое выражение [c.344]

Основной вопрос теории массопередачи заключается в том, что происходит на межфазной поверхности. При этом необходимо выявить впд механизма переноса вещества через межфазную поверхность — молекулярный (молекулярная диффузия) или турбулентный (вихревая диффузия . [c.236]

Это соотношение можно, во всяком случае, рассматривать как предположение, которое необходимо проверить на практике, однако с точки зрения данной теории форма (6.3) вполне применима к среде, которая состоит в основном из тяжелых ядер, вследствие чего увеличение летаргии на один акт рассеяния невелико и поэтому нейтрон испытает много актов рассеяния в области данной летаргии и (т. е. процесс рассеяния в объеме du можно представить как диффузию). [c.189]

Теория термической диффузии применительно к жидкостям достаточно сложна [24—28]. По мнению Крамерса и Броуде [24], при термодиффузионном разделении углеводороды располагаются по степени цикличности по всей длине колонки. При этом было выдвинуто четыре основных фактора, влияющих на разделение. В нижней части колонки будут концентрироваться [c.330]

Механизм роста кристаллов парафиновых углеводородов хорошо обосновывается диффузионной теорией, предложенной Андреевым [I], согласно которой рост кристаллов происходит в две последовательные стадии транспортировка вещества из основной массы раствора к поверхности кристалла и фазовое превращение. Скорость процесса определяется первой стадией, то есть диффузией. Рост кристаллов описывается уравнением [c.88]

Производительность фильтровальной установки зависит в первую очередь от площади фильтрующей ткани. Согласно теории фильтрования, если основным механизмом улавливания частиц является диффузия, скорость прохождения газов должна быть невысока. Если же улавливание частиц осуществляется путем инерционного столкновения и перехватывания, необходима высокая скорость газа. [c.359]

Механизм процесса переноса массы сводится к молекулярной и турбулентной диффузии. При молекулярной диффузии, происходящей в неподвижной фазе и ламинарном потоке, перенос массы характеризуется коэффициентом диффузии ), который рассчитывают по формулам (631)—для газов и (633)—для жидкости. При турбулентной диффузии перенос вещества осуществляется движущимися частицами среды и определяется гидродинамическим состоянием потока. Механизм переноса вещества через поверхность раздела фаз является кардинальным вопросом теории массопередачи и окончательно не решен. Предполагая, что диффузионные сопротивления в жидкой и газообразной фазах обладают свойством аддитивности, можно записать основное уравнение массопередачи [c.336]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

Несмотря на недостатки теории Нернста—Бруннера (невозмож-лссть теоретического расчета предельной плотности тока, физическая несостоятельность модели диффузионного слоя), потребовалось почти сорок лет для создания новой, более совершенной теории диффузионного перенапряжения. Успехи в этом направлении были, до тигнуты благодаря применению к явлениям диффузии основных положений тепло- и массопередачи, в частности законов гидродии , [c.311]

Н-связи влияют на механизм проводимости и в других системах. Поллок и Уббелоде [1655] отметили две особенности в поведении твердых органических кислот. Кристаллы, содержащие Н-связи, объединенные в большие группы, имеют высокую электропроводность, которая почти в сто раз больше, чем в кристаллах с замкнутыми парами Н-связей. Отсюда был сделан вывод, что миграция протонов легче всего происходит вдоль цепи Н-связей. Предварительные результаты работы с некоторыми солями (КН504, NaHS04 и др.) показывают, что аналогичные факторы могут действовать и в этом случае [1739]. Обсуждение теории явления дано в разд. 8.3.6. Уонг [2136, 2137] установил с помощью метода меченых атомов на нескольких изотопных модификациях воды, что диффузия представляет собой молекулярный процесс, в котором, в отличие от механизма электропроводности, перенос вдоль сетки Н-связей не играет роли. Освобождение молекулы требует разрыва Н-связей, однако в целом процесс подобен вязкому течению. Чэнг и Уилки [365] изучили ряд других систем с Н-связями и предложили эмпирическую формулу для определения коэффициента диффузии. Основное влияние Н-связи состоит в повышении температурного коэффициента диффузии. [c.36]

При распаде молекулы в газовой фазе продукты распада - радикалы - тотчас разлетаются в разные стороны. Распад молекулы в жидквД фазе приводит к образованию двух радикалов, которые в течение некоторого времени находятся рядом, окруженные молекулами растворителя (в клетке). Поскольку константа скорости взаимодействия двух радикалов весьма высока, часть таких радикалов успевает прореагировать друг с другом прежде, чем произойдет разделение пары из-за диффузии. Основные положения теории клеточного эффекта были сформулированы Франком и Рабиновичем [Збв] В БО-х и 60-х годах был получен обширный экспериментальный материал, подтверждающий эту теорию. [c.106]

Основная теория диффузии в многокомпонентных газовых системах изложена в работах Гиршфельдера, Кертисса и Берда [1, 7]. Методы приближенного вычисления были разработаны Вильке [60] в 1950 г. Гиллиленд [61 еще до этого проинтегрировал основные уравнения стационарного сот стояния и получил уравнения для одновременной диффузии двух -газов через третий не диффундирующий газ. Проблема диффузии трехкомпонентных газовых систем была обобщена Тоором [62] и экспериментально проверена Фейрбенксом и Вильке [63], Уолкером и д р. [50], Данкеном и Тоором [64]. Этому вопросу посвящены также работы [54, 65—70]. [c.585]

Наличие концентрационного тушения в твёрдых веществах подразумевает возможность статического взаимодействия возбуждённой молекулы с невозбуждён-ными. Установленное автором (см. рис. 79) количественное совпадение хода тушения в твёрдых и жидких растворах указывает на несущественность диффузии молекул красителя во время возбуждённого состояния для развития процесса тушения и на предбладающую роль статического взаимодействия возбуждённых и невозбуждённых молекул красителя. Поэтому в настоящее время основными теориями концентрационного тушения являются теория ассоциации молекул и теория резонансной миграции энергии возбуждения. На них мы остановимся несколько подробнее. [c.182]

В более сложных теориях учитываются и другие эффекты, такие, как рекомбинация в области пространственного заряда и на поверхности электрода, уже упомянутая диффузия основных носителей в слое пространственного заряда, конечная скорость реакции на поверхности полупроводника, а также эффекты конечной толщины полупроводникового электрода и нестационарного освещения (см. [1, 6.1 31,33-39]). Общий итог этих расчетов можно сформулировать следующим образом каждый из перечисленных эффектов в отдельности можно учесть и получить соответствующее выражение для фототока (в аналитической или численной форме). Однако одновременный учет сразу нескольких из них приводит к чересчур громоздким формулам к тому же, а приори не всегда известно, с каким весом входят эти эффекты в суммарный фототок. Наиболее пригодной для практических целей остается простая формула (2.2). [c.42]

Си, так как рассматривается катод гый -процесс). Таким образом, градиент концентрации, определяющий скорость диффузии, равен (с о—Ск)/б. Наконец, в этой теории принимается, что концентрации и активности совпадают (хотя это предположение и не делалось ее авторами, поскольку в те годы еще не существовало понятия активности) и что числа нерепоса не зависят от состава раствора. Последнее допущение оправдывается лищь в случае растворов, содержащих бинарный электролит, подвижности ионов которого почти одинаковы. Основные положения теории диффузионного перенапряжения Нернста—Бруннера целесообразно рассмотреть поэтому на примере системы [c.304]

Другая теория, весьма близкая к взглядам Нернста, была предложена-Лэнгмюром [2]. Для поверхности раздела твердое тело — жидкость Лэнгмюр также постулировал неподвижность пленки, в которой сосредоточено основное сопротивление массопередаче. Для систем жидкость — газ он предполагал лищь отсутствие относительного движения жидкостной и газоЬой пленок, допуская при.этом возможность строго ламинарного движения (с однородным профилем скоростей) в направлении, параллельном поверхности раздела. Это предположение не изменило основных выводов пленочной теории. Х отя гипотеза о неподвижных пленках и вытекающий из нее вывод о линейной зависимости между коэффициентами массоотдачи и молекулярной диффузии оказались неверными, пленочная теория сыграла пoлoжиteльнyю роль в развитии представлений о мас-сообмене. Предположение об особом значении процессов, происходящих в тонком слое вблизи поверхности раздела фаз, допущение о наличии термодинамического равновесия на границе раздела фаз, а также вывод этой теории об аддитивности диффузионных сопротивлений — в большинстве случаев сохраняют свое значение и в настоящее время. [c.169]

Понимая, что теория проницания в своем первоначальном виде непригодна для описания массообмена при турбулентном движении фаз, Коларж [29, 30] предпринял попытку связать время контакта т с характеристическими параметрами турбулентности в потоке, обтекающем твердую поверхность. Основной постулат теории Коларжа состоит в допущении, что перенос массы и тепла с твердой поверхности в объем лимитируется сопротивлением турбулентных пульсаций масштаба Яо, равного внутреннему масштабу турбулентности (т. е. такому критическому размеру турбулентных пульсаций, при котором начинают сказываться вязкие силы). Если предположить, что турбулентные вихри масштаба вплотную подходят к стенке и что перенос внутри таких вихрей осуществляться посредством нестационарной молекулярной диффузии, то для коэффициента массоотдачи получится выражение [c.175]

Обратим теперь внимание на то, что теория эффективной диффузии и массообмена приводит к тому же виду уравнения хроматографической полосы (89), что и теория тарелок [см. уравнение (67)], т. е. к уравнению Гаусса. Это позволяет легко связать друг с другом эти теории и выразить основную величину, применяемую в теории тарелок,—высоту эквивалентной теоретическоЛ гарелки Н через эффективный коэффициент диффузии D , а следовательно, через скорость и газа. Действительно, из уравнения (67) теории тарелок следует, что на высоте хроматографической кривой с=/(р), равной г" =0,368 [c.584]

Существующие теории массопередачи ставят своей целью дать выражения для коэффициентов массопередачи или представить их как функции частных коэффициентов массоотдачи по каждой из фаз. Сюда относятся двухпленочная теория Льюиса и Уитмена, в соответствии с которой предполагается, что на границе раздела фаз со стороны, каждой фазы образуются ламинарные пленки, в пределах которых сосредоточено основное сопротивление массопе-ренЬсу, а коэффициент массоотдачи пропорционален коэффициенту диффузии в первой степени. [c.343]

Основным законом, описывающим все типы контактного теплообмена, является закон теплопроводности Фурье (см. уравнение (4) из 2.1.2). Основным законом п теории массопереноса является закон диффузии Фика, описываемый уравиеиием (5) 2.1.2. Это уравнение, однако, применимо только п том случае, когда коэффициенты диффузии всех компопемтов равны, а полный поток массы [c.88]

Диффузия относится к процессам переноса. Механизм явления диффузии в жидкостях близок механизму диффузии в твердых телах, но существенно отличается от процессов диффузии в газах. В газах основным является представление о длине свободного пробега, теряющее смысл в жидкостях. Кроме того, сильт взаимодействия между молекулами оказывают сильное влияние на характер их движения. Феноменологическая теория диффузии вводит эмпирический параметр — коэффициент диффузии Z), определяемый свойствами растворителя и растворенного вещества. В микроскопической статистической теории проводится расчет iiToro коэффициента. Связь микроскопического и макроскопического описаний диффузии осуществляется через коэффициент ди( )фузии D. [c.46]

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]

Различие в размерах частиц дисперсной фазы отражается на молекулярно-кинетических свойствах дисперсных систем. Частицы суспензий не участвуют в броуновском движении, они не способны к диффузии и как следствие в отличие от лиозолей суспензии седиментационио неустойчивы и в них практически отсутствует осмотическое давление. Молекулярно-кинетическое движение частиц лиозолей обусловливает энтропийное отталкивание частиц, обеспечивает равномерное их распределение по объему дисперсионной среды. Энтропийный фактор агрегативной устойчивости у суспензий отсутствует, скорость их коагуляции не зависит от броуновского движения (и не может следовать закономерностям теории кинетики коагуляции Смолуховского), а связана в основном со свойствами прослоек дисперсионной среды. Действия других факторов агрегативной устойчивости в суспензиях и лиозолях имеют много общего. [c.343]

Одним из первых приложений теории был расчет течения и диффузии жидкостей, выполненный Гласстоуном, Лайдлером и Эйрингом [43]. Благодаря оригинальной потоковой концепции, представлению о термическом перескоке молекул через энергетический барьер появились различные теории разрушения твердых тел. В качестве основных факторов, влияющих на прочность. Тобольский и Эйринг [44] учли суммарный разрыв вторичных связей, а Журков [45—47] и Буше [48—50] — суммарный разрыв основных связей. Значительное число экспериментальных данных по этому вопросу было учтено в известных монографиях по деформированию и разрушению полимеров Бартенева и Зуева [51], Эндрюса [52] и Регеля, Слуцкера и Томашевского [53]. Ссылка на данные работы обязательна, если используется информация относительно влияния времени и температуры на разрушение полимеров различного состава и структуры при различных внешних условиях нагружения. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология