химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

ет иметь в виду, что многообразие условий, при которых происходят реальные диффузионные процессы, приводят к тому, что определяемые из опыта диффузионные параметры могут иметь различные физический смысл и значения 25. Это обстоятельство необходимо учитывать особенно при сопоставлении коэффициентов диффузии, получаемых разными эксперимен

тальными методами. Различия эти связаны с тем, что величины коэффициентов диффузии в многокомпонентных системах зависят от выбора сечения, относительно которого определяется поток вещества. Выбор же сечения диктуется особенностями системы полимер — растворитель, методом исследования, единицами измерения концентрации. В общем случае потоки компонентов через произвольно выбранные сечения R и 5 связаны друг с другом соотношением

(Л)*-(Л)* + вАи <'-3°)

или, подставив уравнение (1.1)(Di)*-fr-(Di>s4F + ei"«. (L31»

где ипв—1 скорость перемещения сечения R по отношению к сечению S.

При определенном выборе сечений R и S величина tins определяет скорость гидродинамического потока раствора в целом 25, 26.

Проблема выбора сечения и интерпретация получаемых при этом коэффициентов диффузии представляет самостоятельный интерес для теории диффузии в бинарных и многокомпонентных системах. Подробное опи* сание исследований в этой области можно найти в специальных работах 14> 27~29, либо в обзоре25.

При исследовании диффузии в полимерах чаще всего используют три типа сечений: М—сечение, совпадающее с локальным центром масс системы и перемещающееся вместе с ним, V — так называемое объем-нофиксированное сечение; оно выбирается так, чтобы по обе его стороны объем системы сохранял постоянное значение; 1 — сечение, положение которого фиксировано на одном из компонентов. Коэффициенты диффузии, соответствующие потокам через эти сечения, обозначаются индексами" DM, DVy Dh Величины DM и Dv называются коэффициентами взаимодиффузии, D\ — относительным коэффициентом диффузии. Они связаны между собой следующими соотношениями:

Dy = D, (1 - Clvx) = Dl (1 - Ф|) (1.32)

И 20

где v — парциальный удельный объем компонента; с — плотность раствора; В начале главы отмечалось, что общим условием появления диффузионного потока является наличие в системе градиента химического потенциала d\i\fdx. Основное феноменологическое уравнение в этом случае для диффузии в бинарной системе имеет вид26

0-34)

где Li — феноменологический илн кинетический коэффициент.

Согласно30-31, L{ обратно пропорционален коэффициенту трения fi диффундирующей молекулы

?'=т^Г ' (,-35)

где NA — число Авогадро.

Поскольку

п*. . i. dui дцх dci

(х, = RT In«,+ const, ai=YlCl

где ai — активность диффундирующего вещества; Yi — коэффициент активности.

уравнение (1.34) после соответствующих преобразований приобретает вид

_ kT(d\nax\dcx kTl д In ух \ дсх м ...

Сравнивая это выражение с уравнением (1.1), можно записать

_ kT (. , д In yi \ л_.

°^~\1+с,-шг) (К37)

Величина kTjft характеризует подвижность молекул диффундирующего компонента. Она^ не зависит от гра^ диёнта химического потенциала и идентична 30>31 коэффициенту самодиффузии Ь\ компонента в бинарной системе однородного химического состава. Таким образом

/>„_О'(l + e," (138)

Выражение в скобках в уравнении (1.38) называют термодинамической поправкой коэффициента диффузии.

Определение коэффициента самодиффузии во многих системах связано со значительными экспериментальными трудностями 24>32. Поэтому часто для систем, в которых известны термодинамические характеристики, величину D\ рассчитывают по уравнению (1.38).

Следует отметить, что относительный коэффициент диффузий, характеризующий подобно коэффициенту самодиффузий индивидуальную подвижность диффундирующего компонента, для атермических систем совпадает с DT. Это позволяет оценивать индивидуальную подвижность низкомолекулярного компонента в бинарных системах полимер — растворитель косвенным путем (измерением взаимодиффузии).

Молекулярная природа процесса переноса и температурная зависимость скорости диффузии низкомолекулярных веществ в полимерах

Коэффициенты диффузии, макроскопически определяемые по экспериментальным данным, неразрывно связаны с микроскопическими параметрами, характеризующими тепловую подвижность сегментов макромолекул диффузионной среды. Многочисленные опытные данные, накопленные в настоящее время, убедительно показывают, что изменение любого фактора, влияющего на сегментальную подвижность макромолекул, приводит к соответствующему изменению микроскопического коэффициента диффузии. В этом смысле изучение диффузии, можно рассматривать как метод исследования полимеров, такой же, как, например, светорассеяние, рентгеноскопия, релаксация, сорбция.

В основе молекулярно-кинетического рассмотрения диффузии низкомолекулярных веществ в полимере лежит предположение о том, что диффузия — результат последовательных периодических перескоков диффундирующих молекул из одного положения равновесия в другое. Возм

страница 6
< 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

Скачать книгу "Проницаемость полимерных материалов" (1.79Mb)


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

 

 

Реклама
уц на лубянке
neo vision two tone купить бесплатная доставка
юрист по сделкам с недвижимостью в москве
введение импланона

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
(07.12.2016)