Величина поверхности раздела

Опыт 3. Влияние величины поверхности раздела реагирующих веществ иа скорость реакции в гетерогенной системе [c.45]

Это означает, что поверхностное натяжение есть частная производная от внутренней энергии по величине поверхности раздела фаз при постоянных энтропии, объеме, содержании компонентов и заряде, что соответствует изохорно-изоэнтропийному потенциалу. В соответствии с этим поверхностное натяжение есть частная производная от любого термодинамического потенциала по величине межфазной поверхности при постоянных соответствующих параметрах [c.263]

Наконец, отметим взаимосвязь между параметром Ф и полным временем пребывания жидкости /пр определенным в разделе (4). Если а — величина поверхности раздела на единицу объема абсорбера, произведение аФ представляет собой парциальную задержку жидкой фазы. Отсюда величина /пр выразится [c.37]

Зная величины В ж Е, можно вычислить константу скорости при любой температуре. Так как ни одна реакция не может осуществляться, если вступающие в нее вещества не придут в соприкосновение, то в большинстве случаев скорость химических нроцессов зависит от скоростей, с которыми реагирующие вещества доставляются в зону, где совершаются химические превращения. Скорость протекания всех химических реакций зависит также от величины поверхности раздела (площадь контакта) между реагирующими веществами. [c.9]

Величину )Isa , Это очень интересный результат, так как по такому графику можно определить значения как s и а. Иными словами, обычное определение скорости абсорбции на единицу объема в этом случае позволяет определить величину поверхности раздела фаз на единицу объема а. Физический коэффициент абсорб- ции мол<ет быть рассчитан отдельно по уравнению [c.52]

Скорость протекания всех химических реакций зависит также от величины поверхности раздела (площади контакта) между реагирующими веществами. [c.23]

Эта особенность применительно к процессу абсорбции в насадочной колонне предопределяет два важных результата. Прежде всего, если сопротивление массопереносу в газовой фазе незначительно, скорость абсорбции не зависит от. скорости движения жидкости, по крайней мере пока последняя не влияет на величину поверхности раздела, приходящуюся на единицу объема. Во-вто-рых, скорость абсорбции на единицу объема Va прямопропорциональна величине поверхности раздела фаз и, следовательно, величину скорости абсорбции можно использовать для определения величины поверхности раздела а. Подробно это будет рассмотрено в разделе. 8.3. [c.90]

При использовании пленочной колонны (рис. 19) величина поверхности раздела фаз не может быть изменена но ряд величин межфазной поверхности может быть получен при использовании различных колонн. Можно варьировать коэффициент физической абсорбции, изменяя расход жидкости. [c.93]

ИЗМЕРЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ [c.96]

В разделе 8.1 отмечалось, что для определения величины поверхности раздела фаз в абсорбере можно использовать данные о скорости химической абсорбции, проходящей в режиме быстрой реакции. [c.96]

Если в результате недостаточно интенсивного перемешивания или недостаточной скорости диффузии реагентов к поверхности раздела фаз и продуктов реакции от поверхности раздела фаз в системе возникает градиент концентрации реагентов или продуктов, то скорость может оказаться и не пропорциональной 5/1/. Поэтому строго можно утверждать лишь, что скорость гетерогенного гомофазного процесса зависит от отношения величины поверхности раздела фаз, на которой проходит химическое превращение, к объему реакционной смеси, не оговаривая при этом вид зависимости. [c.36]

Для измерения величины поверхности раздела фаз широко использовались две системы СО2 — водный раствор ЫаОН и кислород— раствор сульфита натрия в присутствии жидкого катализатора. В обеих системах абсорбция протекает только в режиме перехода от быстрой реакции к мгновенной кроме того, реакция второй системы, вероятно, не соответствует первому порядку. Несмотря на это, порядок величины поверхности раздела фаз, определенный с помощью этих систем, вероятно, корректен. Физический смысл поверхности раздела фаз можно трактовать аналогично описанному в разделе 8.1. [c.98]

В гетерогенных системах, в которых одна из фаз представляет собой сравнительно крупные частицы, поверхность раздела фаз невелика. В таких системах поверхностные явления практически не проявляются. По мере уменьшения размеров частиц (диспергирования) вещества одной из фаз возрастает абсолютная величина поверхности раздела. При этом увеличивается доля атомов (ионов, молекул), принадлежащих поверхностному слою, и поверхностные свойства в дисперсных системах приобретают все большее значение. [c.188]

Опубликовано очень много работ по абсорбции кислорода рас-твора. ш сульфита натрия [18—31]. Причина здесь состоит в том, что этот процесс в широком интервале условий проходит в режиме быстрой реакции, так что он может использоваться для определения величины поверхности раздела фаз в контакторах газ — жидкость по методике, рассмотренной в разделе 8.3. Достоверность метода критически обсуждалась в работе [31]. [c.164]

Величина поверхности раздела фаз, которой в определенных условиях пропорциональна скорость реакции. Поверхность раздела фаз можно увеличить путем дробления твердых частиц или диспергирования жидкостей при помощи разбрызгивания их через форсунки или путем фильтрации жидкостей через слой твердых частиц. [c.173]

В ряде случаев скорость одной из стадий (диффузии или химической реакции) настолько мала, что она определяет скорость процесса в целом. Аналогичное положение характерно для некоторых процессов теплопередачи или массообмена. Определяющую стадию можно обнаружить, экспериментально изучая влияние различных переменных на скорость самого процесса. Так, например, если суммарная скорость процесса быстро возрастает с увеличением температуры в соответствии с законом Аррениуса, то определяющей стадией является химическая реакция. В других случаях скорость процесса может изменяться с изменением величины поверхности раздела фаз или расходов веществ в соответствии с закономерностями, характерными для процесса массопередачи. [c.174]

Величина поверхности раздела 5 масляной фазы, диспергированной в 1 см раствора эмульгатора, определяется по- следующей формуле [c.165]

Кривые 2 показывают качественное распределение концентраций для умеренной скорости реакции. В этом случае относительно много вещества А, поступающего через поверхность раздела, реагирует уже в пограничном слое, о чем говорит ход кривой концентрации вещества В, которое диффундирует из объема жидкости. Сравнивая с предыдущим случаем, находим, что величина поверхности раздела оказывает большее влияние на общую степень превращения, чем объем реакционной фазы. [c.161]

Чрезвычайно важно точно знать величину поверхности раздела и условия потока. Если на ход процесса влияет абсорбция газа, необходимо применять оборудование, в котором абсорбция протекает в ламинарной жидкой пленке или в ламинарном жидком потоке. [c.239]

Определяется величина поверхности раздела фаз [c.67]

Из последнего уравнения следует, что в условиях постоянства температуры, объемов и величины поверхности раздела химические потенциалы компонентов равны между собой [c.269]

Точно так же, как в экстракции по методу Крейга, разделение двух веществ происходит тем эффективнее, чем больше ступеней распределения, четкость хроматографического разделения возрастает с увеличением числа теоретических тарелок . Это число является характеристикой эффективности хроматографических колонок и зависит от скорости потока подвижной фазы и скорости распределения вещества между фазами, которая в первую очередь зависит от величины поверхности раздела фаз, т. е. от констант колонки (плотность упаковки носителя, размер зерен и пористость). [c.235]

Экспериментальное определение поверхностной работы возможно только на жидких электродах, так как лишь на них можно изменять величину поверхности раздела фаз в равновесных условиях и измерять затраченную на это работу. На твердых металлах также можно изменять поверхность раздела, например разрушая погруженный в раствор электрод при помощи ультразвука. Однако затраченная при этом работа не будет равна а, так как процесс увеличения поверхности [c.36]

Третья стадия заключается в отводе продуктов реакции из реакционной зоны. Так как скорости процессов во всех стадиях пропорциональны величине поверхности, то скорости гетерогенных реакций должны зависеть от отношения между величинами поверхности раздела фаз и объема. Стадией, определяющей скорость (контролирующей процесс), является наиболее медленная. Процессы переноса реагирующих веществ, осуществляющиеся на первой и третьей стадиях, называются массопередачей. [c.360]

Примем, что процесс диффузии стационарен и концентрация серы на пути диффузии в пограничных слоях линейно изменяется в зависимости от расстояния от поверхности раздела. Найдем потоки серы в единицу времени /7м из объема металла к поверхности раздела и от этой поверхности в объем шлака Ящ при величине поверхности раздела между [c.377]

Скорость таких реакций в отличие от гомогенных зависит как от химических, так и от физических факторов. К первым относится темп взаимодействия на границе фаз, ко вторым — величина поверхности раздела фаз и быстрота переноса вещества из объема к поверхности раздела фаз и от нее в объем. Процесс можно расчленить на три последовательные стадии — диффузия реагента (реагентов) к зоне взаимодействия, химическая реакция, удаление продукта (продуктов ) процесса. Диффузионный поток будет тем интенсивнее, чем больше окажется разность между концентрацией реагентов в данной точке Со и в зоне взаимодействия а также коэффициент диффузии О и чем меньше толщина слоя б, через который совершается массопере-дача. Если за рассматриваемый промежуток времени расходуется столько данного вещества (веществ), сколько доставляется его к поверхности раздела фаз (стационарный режим), то [c.153]

Под действием сил поверхностного натяжения любая жидкость стремится приобрести сферическую форму (капли росы, дождя, расплавленного металла). Чем объяснить такое свойство жидкостей Как известно, устойчивому равновесию любой системы соответствует такое состояние, когда энергия системы минимальна. Этот общий принцип можно объяснить на следующем примере. Камень, скатившийся по склону горы, постепенно теряет свою потенциальную энергию у подножья горы она становится минимальной, и движение камня прекращается. Система достигла положения устойчивого равновесия. Точно так же и жидкость стремится принять такую форму, при которой ее свободная поверхностная энергия была бы наименьшей. Общая поверхностная энергия капли равна произведению поверхностного натяжения на границе фаз на величину поверхности раздела обеих фаз. Очевидно, эта энергия будет тем меньше, чем меньше поверхность раздела. Наименьшая поверхность, ограничивающая объем, есть поверхность шара. Поэтому жидкость под действием сил поверхностного натяжения всегда стремится принять форму шара. На этом явлении основаны некоторые методы измерения поверхностного натяжения жидкостей. [c.23]

Поверхность раздела ограничивает каждую клетку в живых организмах и мицеллу в коллоидных растворах. Ультрамикро-скопические исследования показывают, что даже в гомогенных системах, таких, как, например, воздух, вода, содержится множество частиц, обладающих большой общей поверхностью раздела. Относительная величина поверхности раздела становится тем больше, чем меньший объем она ограничивает. Поэтому для таких систем поверхностная энергия может составить весьма значительную долю молекулярной кинетической энергии дисперсной фазы. [c.5]

При известном объеме жидкости можно рассчитать и величину F/Ф без знания величины поверхности раздела. Следовав тельно, если данные о скорости абсорбции получены в кйнетиче-ском режиме, то легко вычислить величину г. Этот факт широко используется для получения кинетических данных газо-жидкост-ных реакций. К сожалению, большинство опубликованных данных неполно или, по крайней мере, сомнительно, потому что никаких предварительных исследований, подтверждающих наличие кинетического режима, обычно не проводится. Очевидно, если данные по абсорбции при невыполнении условия (2.11) интерпретировались на основе уравнения (2.13), то получена заниженная скорость реакции вследствие того, что истинная движущая сила была меньше, чем предполагается по уравнению (2.13). [c.35]

К сожалению, физическая интерпретация величины поверхности раздела фаз, используемой в расчетах массопереноса, порождает ряд вопросов. Когда сопротивление массопереносу сосредоточено в основном в жидкой фазе, имеет большое значение функция распределения возраста поверхностных элементов [1]. При рассмотрении физической абсорбции поверхностные элементы, для которух возраст велик, вносят очень мало в массопередач у, та№им образом, при определении средней площади поверхности раздела явно неправомерно представлять последнюю как среднюю геометрическую площадь поверхности раздела газ — жидкость. [c.90]

Следует особенно отметить возбуждение турбулентности путем перемешивания или какими-либо другими методами. Турбулентность влияет не только на величину поверхности раздела фаз, но и позволяет устранить влийние малых градиентов концентрации, что в противном случае могло бы привести к снижению скорости диффузии. При выводе выражения Для суммарной скорости гетерогенной реакции необходимо учитывать как скорость массо- [c.173]

Входящие в уравнения (XVII, 24)—(XVII, 26) величины 5(5) и п< ),. .. зависят от величины поверхности раздела 5, так что для разных систем их трудно сравнивать. Поэтому целесообразна перейти к абсолютным величинам, отнеся эти величины к единице поверхности раздела з [c.468]

Нестационарность процессов полимераналогичных превращений связана с двумя различными факторами во-первых, с неста-ционарностью развития реакционной зоны, которая выражается в том, что в начале процесса по мере зарождения и быстрого роста ядер фазы твердого продукта скорость реакции возрастает, а затем по мере слияния образовавшихся ядер и развития поверхности раздела твердых фаз — уменьшается (см. рис. 5.1) во-вторых, из-за перемещения реакционной зоны вглубь гранулы сополимера, изменения величины поверхности раздела твердых фаз (продукта и исходного реагента) и условий транспорта реагентов в зону реакции. [c.335]

Здесь мы очень коротко рассмотрим основные проблемы, связан-ш.те с распределением времепп пребыванпя, подводом или отводом тепла, с массопередачей и величиной поверхности раздела в гетерогенных системах. [c.236]

При проведенпп экспериментов величина поверхности раздела и условия потока во взаимодействующих фазах должны оставаться постоянными для различных температур. При перемешивании жидкостей (или жидкостей и газов) обычными способами этого достичь но дается. Вестертерп показал, что для исследования систем газ — жидкость удобно пользоваться экспериментальным устройством, [c.238]

Физические факторы при алкилировании изобутана определяют условия проведения всего процесса, состав и качество алкилата [3]. Транопортирование изобутана к месту реакции (про тека-ющей на поверхности раздела двух фаз или вблизи нее) является основным фактором. Оно зависит от нескольких параметров. Конечно, важнейшим является интенсивность перемешивания, поскольку оно влияет не только на подвод изобутана, но и на величину поверхности раздела фаз. К числу других важных параметров относятся соотношение изобутан олефин в сырье, время пребывания в реакторе, концентрация химически инертных соединений в углеводородной фазе, объемное соотношение кислотной и углеводородной фаз. Важно также, какая из фаз эмульсии является непрерывной. От температуры, состава кислоты и олефина, используемого для алкилирования, также зависят транспортирование изобутана и кинетика реакции [4]. [c.130]

Понятне удерживающей способности жидкости у справедливо до точки инверсии, когда газ становится сплошной фазой, а жидкость дисперсной, тогда следует говорить об удерживающей способности газа. Таким образом, удерживающая способность характеризует возможность сплошной фазы удерживать дисперсную. Так как от величины удерживающей способности зависит величина поверхности раздела фаз и время контакта, то для массообмена это понятие является особо важным. При возрастании удерживающей способности пузырьковый характер фильтрации газа превращается в поршневой, при котором пузырьки сливаются в большие газовые объемы, проскакивающие через жидкость и оттесняющие ее в сторону. Жидкости с низкой вязкостью отличаются низкой удерживающей способностью. [c.174]

Энергия системы II есть функция мноп1Х независимых переменных (энтропии, объема, величин поверхности раздела фаз, электрических зарядов, чисел молей всех компонентов, входящих в систему) [c.49]

В заключение надо отметить, что для кинетики топохимических процессов, лимитируемых образованием зародышей конечной твердой фазы, характерна не аррениусовская, а более резкая зависимость скорости процесса от температуры и отличная от вант-гоффовской зависимость ее от концентрации реагирующих веществ, влияющей на скорость процесса не только по механизму закона действия масс, но и через пересыщение реакций, т. е. через отклонение системы от состояния термодинамического равновесия. Общей чертой топохимических процессов, не лимитирующихся диффузией, является их автокаталитический характер и прохождение скорости процесса через максимум, а также пропорциональность скорости реакции текущей величине поверхности раздела исходной и конечной твердых фаз. [c.283]

Термодинамичесгсая неустойчивость, нестабильность таких стекол проявляется в стремлении частиц микрофаз к укрупнению, сокращению величины поверхности раздела фаз (изотермическая переконденсация). Из-за высокой вязкости стекла эта тенденция заметно проявляется лишь при повышенных температурах. Для силикатных стекол такие температуры, при которых вязкость достигает величин порядка 10 пуаз, лежат в области 500—700 °С. Чем выше температура термической обработки, тем быстрее происходит переконденсационный рост [c.445]