ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика изотопного обмена во внутридиффузионной области из "Равновесие и кинетика ионного обмена" Опишем некоторые общие свойства кривых зависимости F от t, замеченные при анализе результатов численных решений задач диффузии с простым граничным условием первого рода при Д зависящем от концентрации [5]. [c.250] Таким образом, в этих случаях кривые зависимости F от t имеют вид параболы на существенной части своей длины. [c.250] Кривые зависимости F от уТвсегда вогнуты по отношению к оси Yt на том участке, где линейная зависимость F от Y не выполняется. [c.250] При увеличении D с увеличением концентрации кривые зависимости F от Yt Для сорбции испытывают относительно меньшее влияние характера зависимости В от концентрации, чем в других случаях. Весьма часто эти кривые с разумной точностью совпадают с кривыми для некоторого эффективного постоянного коэффициента диффузии. [c.250] НИИ исходной концентрации. При увеличении коэффициента диффузии с концентрацией полупериод сорбции уменьшается с увеличением концентрации во внешнем растворе. В случае уменьшения коэффициента диффузии с концентрацией увеличение концентрации диффундирующего вещества в растворе приводит к увеличению полупериода сорбции. [c.251] Таким образом, по особенностям интегральных кинетических кривых для процессов сорбции и десорбции при граничных условиях первого рода можно качественно судить о наличии зависимости О от концентрации и о характере этой зависимости. [c.251] Кинетике изотопного обмена меладу ионитом и внешним раствором посвящено много работ. Конечная их задача — проверка соответствия получаемой кинетической кривой какому-либо теоретическому уравнению, и расчет по этому уравнению коэффициента самодиффузии иона в ионите. Теоретически для описания изотопного обмена могут быть применены соответствующие уравнения диффузии с постоянным коэффициентом диффузии, приведенные в гл. VIII. В частности, для условий внутридиффузионной кинетики применимы уравнения для задач с граничными условиями первого рода. [c.252] Таким образом, следует ожидать, что типичные кинетические кривые для изотопного обмена должны быть идентичны кривым, приведенным на рис. VIII. 7—VIII. 9, отличаясь от них масштабом. В большинстве работ по изотопному обмену сообщается об относительном постоянстве коэффициентов самодиффузии, рассчитанных по разным точкам экспериментальной кинетической кривой. [c.252] Иногда [69—73] отмечают J eбoльшиe систематические изменения рассчитанного значения D при изменении величины F, что свидетельствует о некотором отклонении эксперимента от теории. [c.252] Возможно, что это отклонение объясняется недостаточно удачным выбором условий эксперимента, которые не соответствуют чисто внутридиффузионному механизму процесса . [c.252] Следует помнить, что теоретические уравнения получены для некоторой идеализированной задачи, и что реальные условия более или менее существенно отклоняются от этих идеализированных условий. [c.252] Многие иониты представляют собой набор шариков различного диаметра. В этом случае определенная трудность состоит в выборе характеристического размера модели зерна ионита, для которой проводится расчет. [c.252] Еще труднее выбор простой модели и ее характеристических размеров для полидисперсной смеси частиц, не имеющих правильной формы, с которой мы часто встречаемся при изучении обмена на неорганических ионитах. Эта задача до сих пор не получила обоснованного решения. Для ионитов, у большинства зерен которых диаметры наибольшего и наименьшего сечений мало отличаются друг от друга, в качестве модели зерна обычно выбирается шар. [c.253] Иногда, не задаваясь вопросом о выборе конкретной модели для частиц порошка, применяют способ оценки коэффициента диффузии по формуле (УП1.82) для порошков. Для его применения надо знать удельную поверхность порошка, определение которой является самостоятельной научной задачей. [c.253] Поверхность идеализированной модели зерна ионита по смыслу является внешней, тогда как многие методы, нанример метод БЭТ, дают полную удельную поверхность, включающую и внутреннюю поверхность каналов в частицах. Более правильно, но-видимому, определение удельной поверхности по микрофотографиям частиц, так как в этом случае определяется только внешняя поверхность [24]. [c.253] При снятии кинетических кривых на порошках с широким распределением частиц по диаметру возможно дополнительное осложнение, вызываемое тем, что на частицах малого размера значительно труднее осуществить внутридиффузионный кинетический режим и, следовательно, процесс на этих частицах может описываться иными кинетическими уравнениями. [c.253] Вернуться к основной статье