Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Гельферих Ф. -> "Иониты. Основы ионного обмена" -> 141

Иониты. Основы ионного обмена - Гельферих Ф.

Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена — Москва, 1962. — 492 c.
Скачать (прямая ссылка): ionitiosnoviionnogoobmena1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 135 136 137 138 139 140 < 141 > 142 143 144 145 146 147 .. 244 >> Следующая

Томас приводит также решение для случая, когда тонкая мембрана отделяет поверхность стержня от раствора. Таким путем могут быть определены коэффициенты самодиффузии в пасте (например, в пасте глинистых минералов). (Измерения дают коэффициенты самодиффузии в пасте, в которой обмен* по всей вероятности, определяется пленочной кинетикой; они не дают, следовательно, никаких сведений о подвижности внутри частиц глины.) Нет необходимости предварительно знать свойства мембраны. Поскольку поверхностная пленка подчиняется тем же математическим правилам, что и мем-
* Предполагается, конечно, что меченое вещество способно к диффузии. Это условие, по-видимому, не соблюдается в случае воды; Адамсон [2] нашел, что коэффициенты самодиффузии D или О18 в воде значительно различаются.
6.9. ЭКОПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
283
брана, ошибки, вызванные пленочной кинетикой, могут быть оценены и исключены.
Во втором случае [72] применяют стержень без радиоактивного изотопа. В начале опыта его открытый конец помещают в содержащий меченые атомы раствор, который с большой скоростью циркулирует вдоль стержня и через проточный счетчик. Радиоактивность раствора непрерывно регистрируется. Нетрудно создать такие условия опыта, чтобы радиоактивность не распространялась на другой конец стержня. Математическая обработка применительно к одномерной диффузии из ограниченной перемешиваемой среды в полубесконечное тело приводит к выражению
где q — поперечное сечение стержня.
В оригинальной работе для определения численных значений дается более удобная формула.
Во всех до сих пор описанных методах определения коэффициентов* диффузии измеряют скорость, с которой устанавливается равномерное распределение изотопа. Принципиально другую возможность дают измерения квазистационарных потоков изотопа через мембрану из меченого раствора («первичный раствор») в неактивный раствор («вторичный раствор») [37, 78, 80, 90, 106—108].
Мембрана разделяет два раствора достаточно больших объемов, один из которых содержит радиоактивный изотоп. Составы растворов различаются только неравномерным распределением изотопа. В мембране в течение Определенного времени устанавливается стационарное состояние (см. раздел 8.3а), при котором поток радиоактивного изотопа через мембрану остается постоянным. Это продолжается до тех пор, пока не произойдет заметного выравнивания концентрации изотопа в обоих растворах. При этом концентрация С" радиоактивного изотопа во вторичном растворе линейно возрастает во времени. Это увеличение радиоактивности во вторичном растворе позволяет вычислить коэффициент самодиффузии в мембране [77]:
где d — толщина мембраны, q — поперечное сечение мембраны; концентрации без индекса относятся к меченому сорту частиц, концентрации с индексом — к радиоактивному изотопу; индексы ' и " относятся соответственно к величинам первичного и вторичного растворов. _
нения материального баланса — dQ' = dQ" — V''dC" и условия равновесия на фазовой границе С'/С=С'/С.
Радиоактивность вторичного раствора измеряется или в отдельных пробах, или регистрируется непрерывно; в последнем случае вторичный раствор пропускают с большей скоростью сквозь проточный счетчик (рис. 82). Преимущества и недостатки непрерывного регистрирования почти те же, что и при нестационарном методе.
Метод предполагает квазистационарное состояние. Кроме того, при
стационарный поток изотопов
(6.81)
DC'
.Это соотношение следует из уравнения потока изотопа Ф=——, урав-
284
6. КИНЕТИКА ИОННОГО ОБМЕНА
получении численных значений по уравнению (6.81) предполагается, что концентрация радиоактивного изотопа в первичном растворе заметно не уменьшается, а во вторичном не происходит заметного увеличения
начальной концентрации. При достаточно большом объеме раствора эти условия выпол-* няются; отклонения могут быть учтены. Следует отметить, что мембрана не должна быть слишком толстой, так как в уравнение для времени действия мембраны (продолжительность стационарного состояния) входит квадрат толщины мембраны (см. стр. 314), тогда как скорость потока только обратно пропорциональна ' толщине. Будет правильным предполагать в этом случае гелевую кинетику, так как в случае пленочной кинетики в уравнение потока не входит коэффициент диффузии в ионите. В граничной области между гелевой и пленочной кинетикой получают удовлетворительные результаты с помощью уравнения (8.7), т. е. при замене толщины мембраны d суммой d+26DCIDC [38].
Измерение стационарного потока может быть связано с нестационарным измерением коэффициентов диффузии. Продлив кривую радиоактивности при стационарном состоянии во вторичном растворе до оси времени, получают «экстраполированное время действия» te (см. рис. 95) и с его помощью [9,26] по уравнению (8.17) находят
D = d2/6te. (6.82)
Метод, однако, не очень точен и поэтому часто приводит к несколько иным значениям, чем стационарные измерения (см. стр. 278). Поток изотопов сквозь мембрану будет подробнее рассмотрен в разделе 8.3а.
Измерения при стационарном потоке в противоположность измерениям при нестационарном изотопном обмене имеют существенные преимущества: при надлежащем выборе условий опыта в течение длительного времени поддерживается квазистационарное состояние. Поэтому из большого числа измерений можно определить увеличение радиоактивности во времени во вторичном растворе и вполне точно найти значение коэффициента самодиффузии.‘Недостаток метода прежде всего состоит в том, что при расчете
Предыдущая << 1 .. 135 136 137 138 139 140 < 141 > 142 143 144 145 146 147 .. 244 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама