Ізотермічна перегонка в дисперсних системах.


Дата добавления: 2014-10-03 | Просмотров: 1530


<== предыдущая страница | Следующая страница ==>

 

Процес ізотермічної перегонки може відбувається в дисперсних системах, в яких є частинки, що знаходяться в області дії ефекту Кельвіна.

В цьому випадку частинки різних розмірів мають різні хімічні потенціали, що створює рушійну силу переносу речовини від дрібних частинок до великих.

Процес ізотермічної перегонки складається з трьох стадій:

1)розчинення або випаровування дрібних частинок;

2)перенос речовин в напрямку від дрібних до великих частинок;

3)ріст великих частинок.

Перша і третя стадії є фазовими переходами, в результаті яких відбувається зміна площі міжфазної поверхні. Вони мають, як правило, значні величини енергії активації. Кінетика цих стадій (ріст та розчинення частинок) розглянуті в розділі 6.

Друга стадія – перенос речовини, має дифузійну природу і описується першим законом Фіка.

( 7.1)

D - коефіцієнт дифузії;

m - маса речовини, що про дифундувала через площу S за час t .

Як відомо, коефіцієнт дифузії сильно залежить від агрегатного стану дисперсійного середовища, змінюючись в десятки тисяч разів при переході від газоподібного до рідкого та від рідкого до твердого станів. Якщо лімітуючою стадією є друга то, швидкість процесу ізотермічної перегонки залежить тільки від градієнта концентрацій або тисків.

В свою чергу градієнт концентрацій визначається різною розчинністю частинок, що мають різні розміри (для газоподібних систем замість розчинності використовують значення тиску).

Розглянемо систему з рідким дисперсійним середовищем, де є частинки різних розмірів з різною розчинністю. Залежність розчинності від розмірів частинок можна описати рівнянням Кельвіна:

( 7.2)

Виразимо з цього рівняння розчинність частинок з радіусом r:

( 7.3)

Градієнт концентрації визначається їх різницею над поверхнею малих хм і великих хв частинок:

( 7.4)

якщо rB>>rM, тоді ( 7.5)

Перенос речовин залежить від розмірів частинок, поверхневого натягу і температури. Системи, в яких дисперсна фаза має велику розчинність мають велику здатність до ізотермічної перегонки і не здатні утворювати високодисперсні системи.

Температура по різному впливає на стадії процесу, тому при різних температурах лімітуючою може стати будь-яка стадія.

 

7.3. Коагуляція.

 

Коагуляцією називають процес злипання частинок дисперсної фази.

Викликати коагуляцію золів може будь-який зовнішній вплив, що порушує агрегативну стійкість системи: різка зміна температури, інтенсивна механічна дія, дія світла та різного роду випромінювань, дія електричних розрядів, дія електролітів. Збільшення концентрації електроліту в системі суттєво впливає на товщину подвійного електричного шару і, як наслідок, на z(дзета)-потенціал, величина якого є визначальною для електростатичного фактору стійкості гідрофобних колоїдних систем.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 |

При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.046 сек.)