ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уравнения диффузии из "Газожидкостные реакции" Можно показать , что перенос описывается уравнениями диффузии, приведенными ниже, и уравнения статистические по своей природе и применимы лишь к массам, состоящим из большого числа диффундирующих молекул, при расстояниях и временах, много больших средних пути пробега и времени между последовательными столкновениями. В случаях, рассматриваемых в настоящей книге, эти ограничения несущественны. [c.21] Единицы, в которых выражаются с и О, соответственно — количество в единице объема (например, моль1см ) и (длина) время (например, см /сек). [c.22] Несколько случаев переменных коэффициентов диффузии рассмотрено Крэнком Однако в этой книге принимается независимость В 01 с Л I, что достаточно близко к действительности для рассматриваемых типов систем. При выводе уравнения (1,3) принято также, что жидкость неподвижна, т. е. в ней отсутствуют конвективные токи, приводящие к соответствующему перераспределению диффундирующего вещества. [c.22] Из уравнения (1,4) видно, что если реакция в какой-то точке бесконечно быстра (г — оо), то d ldx в этой точке равно бесконечности. Это соответствует перелому в наклоне профиля концентрации, причем резкие изменения наклона возникают лишь при наличии практически мгновенных реакций. [c.23] Несколько случаев с мгновенными химическими реакциями рассматривается в главе HI. [c.24] Пол у- бесконечная жидкость. У поверхности жидкости л = О, и жидкость простирается вглубь до л = сю. При этом граничные условия будут следующими. [c.24] Реагенты в растворе. Концентрация каждого из них, во-первых, первоначально одинакова во всех точках и равна fi , а во-вторых, остается неизменной во времени при х — оо. [c.24] Третье граничное условие вытекает из факта (принимаемого в большинстве случаев) нелетучести реагента, который таким образом не переходит через границу раздела из жидкости в газовую фазу. Следовательно, согласно уравнению (1,1), градиент концентрации реагента должен быть равен нулю при д = 0. Единственное исключение возможно при условии, что реагент мгновенно прореагирует по достижении поверхности. Тогда, как уже говорилось выше, у границы раздела фаз будет скачок градиента концентрации компонента, т. е. градиент может быть конечным в любой точке, не лежахцей на поверхности, но обращается в нуль на самой поверхности (см., например, раздел III-5-6). [c.24] Граничные условия для продуктов реакций таковы же, что и для реагентов. [c.24] Граничные условия, обычно принимаемые для диффузии в пленке толщиной б постоянство во времени концентраций всех компонентов при л = б, постоянство во времени концентрации абсорбируемого газа (или газов) при х = О и равенство нулю градиентов концентрации всех прочих компонентов при д = О (если они не летучи или у поверхности не протекает мгновенная реакция). [c.26] Вернуться к основной статье