химический каталог




Поверхностные силы

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

а, эффект разделения достигает максимума при некоторой оптимальной скорости течения в связи с возрастанием вклада диффузионного переноса в мембране. При у —? 0 <р-> 0,т. е. диффузия выравнивает существующий перепад концентрации и Cf —> С0. При повышении скорости течения сверх оптимальной разделение ухудшается в связи с эффектом концентрационной поляризации — ухудшением отвода от мембраны задержанного компонента3. Чем хуже осуществляется перемешивание, тем ниже проходят кривые ф (v). Хорошего разделения, как следует из уравнения (Х.37), можно достичь только при 6 (1/4) и внутреннем критерии Пекле Ре = vl/Dm ~ 2. Полученный теоретически вид зависимости ф (v) хорошо подтверждается экспериментально.

8 При большой скорости течения может также нарушаться условие равновесия объемного раствора с раствором в прилежащих порах мембраны.

Реальные обратноосмотические (например, ацетатцеллюлозные) мембраны состоят из делящего тонкопористого слоя и значительно более широкопористой основы, обеспечивающей механическую прочность мембраны. Решение уравнений (Х.31)—(Х.36) для бислойной мембраны показало, что ее селективность зависит от того, какой стороной обращена мембрана к потоку [34]. Наилучшим условиям разделения отвечает расположение мембраны активным слоем к потоку. При обратном расположении широкопористый слой мембраны увеличивает толщину неперемешиваемого слоя б. Развитая теория обрат-ноосмотического переноса позволила провести расчеты разделения также и для мембран в виде полых волокон [35].

Ш

мость селективности от концентрации раствора проявля-з концентрационные зависимости: у (С) = у0 (С)уа (С) и С). Как видно из уравнения (X.37), уменьшение коэффи-етивностиу0 и уа и коэффициента диффузии D0 с ростом кон-раствора должно вести к снижению <р, что и наблюдается на практике.

Однако основной причиной снижения селективности при росте концентрации является, по-видимому, разрушение особой структуры воды в тонких порах, приводящее к снижению значений у и Ф.

Влияние встречного капиллярно-осмотического потока обсуждается ниже в § 4. Учет этого потока необходим при расчетах перепада давления АР, необходимого для прокачивания раствора с оптимальной скоростью, найденной из уравнения (Х.37). Расчеты толщины ламинарного подслоя б представляют собой самостоятельную задачу, решаемую методами гидродинамики [24—27].

Полученные уравнения строго применимы для неионных одноком-понентных растворов. Они могут быть также использованы и для таких электролитов, когда не образуется электрическое поле, что отвечает двум условиям: у+ = у_ и D+ = D_ (это имеет, например, место для водных растворов KG1). При невыполнении этих условий электрическое поле возникает в связи с заряжением мембраны (даже в отсутствие собственного поверхностного заряда) из-за вхождения в поры ионов разного знака в различном количестве (у+ Ф Ф у_). При D+ Ф D_ возникает, кроме того, перепад электрического потенциала Acpd (при АС Ф 0) диффузионного происхождения.

Задача разделения растворов электролита [291 решается теми же методами, но отдельно для потоков различных ионов с включением в уравнения (Х.34)—(Х.36) членов ztCi (dyldx) (где zt — валентность иона). Для нахождения электрического поля используется дополнительно известное уравнение Пуассона. К граничным условиям добавляется условие электронейтральнасти объемного раствора и условие непрерывности нормальной составляющей индукции.

Решение приводит к тому же выражению (Х.37) для селективности обратноосмотйческих мембран по отношению к растворам электролитов, но с переопределенными значениями коэффициентов распределения у и коэффициентов диффузии D. Для мембран, толщина которых много больше обратного дебаевского радиуса для норового раствора, и в случае бинарного электролита

У — (у-у+) , D - {Djz+) + {Djz) . (Х.<Ю)

Это уравнение показывает, в частности, что можно повысить селективность мембран, вводя в состав электролита ионы с высокими значениями у?. Их задержка будет вызывать вследствие возникновения электрич

страница 174
< 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
тв в аренду
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестницы для дома фото - оперативно, надежно и доступно!
стул офисный изо цена
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС Нева - какой марки ноутбук лучше купить - более 10 лет на рынке, Санкт-Петербург, Пушкинская, ул. Рузовская, д.11.

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
(09.12.2016)