химический каталог




Поверхностные силы

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

еского поля задержку иона противоположного знака, даже если последний сам по себе не задерживается или даже положительно адсорбируется мембраной (у V составит у ~ (У+УГГ7* — 3,3, т. е. электролит будет частично задерживаться мембраной.

В заключение остается обсудить методы количественной оценки коэффициентов распределения yt = ехр Of, входящих в качестве параметра в уравнение (Х.37). Для бинарных смесей неполярных жидкостей значения Ф$ могут быть найдены на основании макроскопической теории дисперсионных сил [28—30]. Например, для модели щелевых пор средние значения yt рассчитываются с помощью уравнения (Х.29):

= ехр(-Ф()= ± J ехр{ [-L+ 1FW])dx, (Х.39)

б

где h — ширина плоской щели.

Для растворов электролитов рсчеты у = ехр Ф осложняются, так как возникает необходимость учета электростатического взаимодействия ионов с мембраной. По-видимому, в этом случае главную роль играет, в соответствии с гипотезой Глюкауфа [24], изменение собственной энергии ионов при переходе из объемного водного раствора (е0) в фазу мембраны со значительно меньшей статической диэлек-рической проницаемостью гт < е0. Это предположение нашло экспериментальное подтверждение в опытах Хайде с сотр. [36], измерявших коэффициенты распределения различных ионов для ацетатцел-люлозных мембран. Получено хорошее качественное согласие результатов измерений у с расчетами по теории Бьеррума — Ларссона:

ln7==Ђ{i:-ir)B' <х-40>

где е — заряд электрона, Rm — средний радиус иона и В — константа В соответствии с этим уравнением значения у возрастали при росте валентности ионов [36].

Соурираджан [37], а затем Духин и Ярощук [38] предложили учитывать изменение борновской энергии иона при его переносе из раствора в тонкую пору, где структура жидкости изменена по сравнению с объемной и имеет более низкую статическую диэлектрическую проницаемость ер < е0. В отличие от гипотезы Глюкауфа мембрана рассматривается как гетерогенная система, состоящая из жидкости в тонких порах, где е = ер = const, и собственно материала мембраны, где г = гт = const. В этом случае, кроме изменений борновской энергии иона следует учитывать также и влияние сил изображения, поскольку Ер Ф гт. Изменение энергии иона, связанное с действием сил изображения Фс, в отличие от (Х.41) зависит от расстояния иона от стенки поры. Для модели щелевых пор шириной h

С помощью уравнений (Х.41), (Х»42) можно сделать некоторые* оценки значений Ф и сравнить их с экспериментально полученными: для реальных обратноосмотических мембран. Принимая е0 = 80г ет = 3 (для ацетатцеллюлозы и стекла) и для воды в тонких (20—30 А) порах ер = 20 [39—41], получим для одновалентных ионов (Rt = —1,7'10~8 см) в мембранах со средними размерами щелевых пор h = = 20 А Фь 5,2 кТ и Фс~1,5 кТ. Последние значения получены осреднением локальных значений Фс (х) по сечению поры. Вкладом сил дисперсионного притяжения иона (Ф = —0,05 кТ) можно было пренебречь.

Расчеты показывают, что основной вклад в значения Ф и у для ионов действительно, как это и предполагалось в работе [38], вносит изменение борновской энергии ионов. Уравнение (Х.41) дает, однако, лишь приближенную оценку ее величины, поскольку основывается на предположении об однородности диэлектрических свойств-жидкости в поре. Возможность дальнейшего уточнения расчетон-Фь с учетом неоднородности тонкой прослойки рассмотрена недавно* Ярощуком [42].

Для установления связи между селективностью обратноосмоти-тических мембран ф и значениями у проведем упрощение уравнении (Х.37). Найдем максимальные значения ф = фт, имеющие место при идеальном перемешивании раствора (б —> 0) и большой скорости течения (i;Z/Dm Js> 1). После преобразований получим

Подставив сюда значение у = ехр Ф, отвечающее изменению-только борновской энергии (Ф&~5,2), получим фт ~ 0,995. Эта близко к величинам селективности лучших обратноосмотических мембран [24—27]. Таким образом, теоретические оценки селективности м

страница 175
< 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
земля с коммуникациями
что такое компания инсталлятор
surp-40-2,5 стоимость
компьютерное кресло под автомобильное

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
(21.09.2017)