химический каталог




Поверхностные силы

Автор Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер

dp/dx, при этом pQ + р = Р, где Р — давление в объемной части жидкости. Протяженность диффузного

I

I

Л

J0

7*

\

\

х

О

Zh

Рис. Х.1. Распределение концентрации раствора вблизи поверхностей широкой щелн шириной 2А, где диффузные адсорбционные слои не перекрываются

адсорбционного слоя в направлении оси х и характер распределения в нем концентрации растворенного вещества С (х) зависят 'от состава раствора и поля поверхностных сил. Изменение распределения концентрации при снижении С0 иллюстрируется кривой 3 на рис. Х.1. Из сравнения кривых 2 и 3 видно, что наложение градиента концентрации объемного раствора в направлении оси z (в отсутствие градиента давления объемного раствора, т. е. при dPldz = 0) приведет к появлению неуравновешен-|ных тангенциальных градиентов давления dp/dz Ф 0.

Когда ширина поры 2h значительно больше толщины диффузных адсорбционных слоев, возникающее течение можно рассматривать как пристенное скольжение жидкости. Для нахождения скорости пристенного скольжения vc0 используется уравнение Навье—Стокса

_др = RT d(C- CQ) = 3_/

dz dz дх \ ' dz } '

(X.l)

Полагая, как это было сделано ранее [4], что значения С в соответствии с уравнением Больцмана пропорциональны С0 и что вязкость жидкости л постоянна, уравнение (Х.1) можно переписать в следующем виде:

RT {С — С0) dC0 d*v

dz

ЦС0

dx*

(Х.2)

Проведя двойное интегрирование и имея в виду, что при h dvldx 0 ш v vc01 получим [4]

RTl dC0

= —

dz

со

(Х.З)

где

1 = \ (С~Со) хёх.

(Х.4)

Уравнение (Х.З) выражает скорость капиллярно-осмотического

скольжения разбавленных неионных растворов. Здесь —

момент адсорбции относительно плоскости скольжения. Величина

Y% характеризует протяженность диффузного адсорбционного слоя. К такому же виду уравнения (Х.З) для капиллярно-осмотического скольжения приводят решения, полученные другими методами [5], в частности на основе термодинамики необратимых процессов [6].

Рассмотрим два резервуара, разделенных пористой перегородкой толщиной I, однородных как по температуре 7\»так и по составу раствора. Воспользовавшись известным выражением для производства энтропии [7] при изотермическом течении раствора неэлектролита под действием разности давления Ар и концентраций ACt, а следовательно, и химических потенциалов A\it — компонентов 1 и 2 раствора в резервуарах,— получим [6]

h = LiAVi + L12A\i2 + ?13Др, (Х.5)

I2 — Ь21А\1± + L22At2 + ?23Д/>, ' (Х.6)

V = L31A\i± -f ?32Д2 + ?33Др. (Х.7)

Здесь Ii = Ioi — CiV характеризует поток вещества за вычетом переноса его как целого со средней бароцентрической скоростью потока V; A\it = (diii/dCp&Ci. Индекс 1 относится к растворенному веществу, индекс 2— к растворителю. Феноменологические коэффициенты Life связаны соотношением Онзагера [7]

L12 = L21, Ll3 = L31, L23 = LS2. - (X.8)

Капиллярный осмос можно характеризовать расходом жидкости, вызываемым градиентом химического потенциала при Ар = 0. Скорость потока V при этом условии равна

V = L13Apx + L23A2. (Х.9)

Коэффициенты L13 и L23 можно найти из уравнений (Х.5) и (Х.6) по величинам потоков (1Х)С и (72)с в условиях, когда A\it = A\i2 = = 0. Тогда LXb = (Л)с/Д/> и L23 = (I2)JAp. Потоки (/х)с и (12)с носят название массопереноса и могут быть подсчитаны, если задано распределение концентрации компонентов вблизи стенок пор. Для широких пор, когда диффузные слои не перекрываются, и низкой концентрации раствора, когда изменениями химического потенциала растворителя можно пренебречь (A\i2 ~ 0), получим

V = Ь13Ди.х = (/Jc* А\1х/Ар. (Х.10)

Очевидно, при постоянстве концентрации раствора внутри пор и ее равенстве объемной концентрации в резервуарах С0 течение раствора не сопровождается изменением концентрации раствора в резервуарах. Если же концентрация раствора вблизи поверхности пор изменена, то из одного резервуара будет вытекать раствор со средней концентрацией С Ф С0 и соответственно во второй резервуар будет втекать раствор с также измененной по сравнению с С

страница 167
< К СПИСКУ КНИГ > 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 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Поверхностные силы" (3.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
наборы для соли и перца
обучение на менеджера самостоятельно
такси с доставкой
legea

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)