Давление мембранное парциальное

Новое определение парциального давления через мембранное равновесие — мембранное парциальное давление [c.343]

Мембранным парциальным давлением р некоторого компонента г смеси различных химических веществ называется давление этого компонента в чистом виде, приведенного в равновесие с данной смесью с помощью полупроницаемой мембраны. [c.344]

В Приложении 3 в конце настоящей главы показано, что для веществ, подчиняющихся более общему закону Дальтона, известному под названием закона Гиббса — Дальтона, это новое определение парциального давления соответствует определению из разд. 16.7. В этом приложении будет также показано, что те следствия, которые были получены из закона Дальтона для идеальных газов (разд. 16.9 и 16.11), справедливы и для веществ, подчиняющихся закону Гиббса — Дальтона. Поэтому мы будем пользоваться одним и тем же обозначением р в случае как дальтоновского парциального давления, так и вновь определенного мембранного парциального давления. В свое время мы увидим, что закон Гиббса — Дальтона информативнее закона Дальтона, поскольку он позволяет получить дополнительные важные следствия, не выводимые из закона Дальтона. [c.344]

В разд. 19.5 они были названы мембранными парциальными давлениями. Это было сделано для того, чтобы отличить их от парциальных давлений, определенных в разд. 16.7 применительно к закону Дальтона. [c.373]

Если смесь идеальных газов подчиняется закону Гиббса — Дальтона, то давление чистого компонента i, находящегося в равновесии со смесью через полупроницаемую мембрану (т. е. мембранное парциальное давление прямо пропорционально мольной доле xi этого компонента в смеси. [c.390]

ЭТО показано на рис. 20.3. В ящике имеется равновесная смесь всех четырех компонентов при температуре Т и давлении рв- Через полупроницаемые мембраны смесь сообщается с резервуарами чистых компонентов от Ai до А4, причем каждый резервуар находится при одной и той же температуре Т, но различных давлениях, равных парциальным давлениям компонентов в смеси (это соответствует определению мембранного равновесия, данного в разд. 19.5). Представим теперь, что эти разные компоненты могут обратимо поступать в равновесный ящик или извлекаться из него за счет бесконечно медленного перемещения поршней в нужном направлении и что содержимое ящика может обратимо обмениваться теплом с воображаемой внещней средой, также находящейся при температуре Т. Будет ли при этом тепло поступать в ящик или же уходить из него, зависит, от соотношения между полным конвективным потоком энтропии (разд. 12.8), покидающей ящик вместе с компонентами Аз и А4, и полным конвективным потоком энтропии, поступающей в ящик вместе с компонентами Ai и Аг. [c.415]

Этот результат можно было бы получить иначе, учитывая, что равно обратимой полезной работе, потребляемой идеальным компрессором в стационарном режиме для поднятия давления от мембранного парциального р[ до р при температуре Го. Из уравнения (12.15) (разд. 12.6) следует, что эта работа равна [c.430]

Давление 103 мембранное парциальное 343 парциальное 266 опорное 292 Дальтона закон 266 обобщение 287 Джоуля — Томсона коэффициенты 321 Диссипация 42 Диссоциация 370 [c.477]

Таким образом, минимальная работа разделения равна сумме работ изотермического сжатия каждой компоненты от ее парциального давления до давления смеси (изотермический процесс — процесс обратимый). Если бы можно было получить чистые компоненты под их парциальным давлением в смеси, то работа обратимого процесса разделения равнялась бы нулю. Действительно, это обстоятельство может быть доказано методом полупроницаемых мембран. [c.175]

Для более строгой оценки парциального давления пара необходимо рассмотреть уровень ВВ. При равновесии химический потенциал чистого пара вещества 1 должен быть равен химическому потенциалу чистой жидкости, а химический потенциал каждого из них должен быть равен химическому потенциалу вещества 1 в смеси (на одном и том же уровне). Поскольку химический потенциал и температура в равной мере определяют состояние, то, следовательно, чистый пар, имеющий давление р"ъ на уровне ВВ, должен быть в равновесии со смесью на уровне ВВ, если оба вещества находятся в контакте через полупроницаемую мембрану. Поэтому парциальное давление р ъ вещества 1 в смеси на уровне ВВ равно р"ъ, т. е. р"ъ равно парциальному давлению вещества 1 в смеси, которая находится в равновесии с чистой жидкой фазой вещества 1. [c.272]

Скорость переноса кислорода через мембрану зависит от градиента парциального давления кислорода в мембране, а не от разности концентраций кислорода в жидкости. Поэтому использование жидкости, в которой кислород хорошо растворяется, не влияет на скорость переноса кислорода в мембране, если парциальное давление кислорода остается тем же. [c.44]

Для поддержания чистоты находящегося по одну сторону мембраны компонента мембрана должна быть такой, чтобы через нее проходили только молекулы данного компонента. Более того, в равновесных условиях, т. е. когда давление чистого компонента бесконечно мало отличается от его парциального давления в смеси, мембрана должна пропускать этп молекулы в обоих направлениях, хотя давление в чистом веществе может быть значительно ниже давления смеси. Устройство описанного типа называется полупроницаемой мембраной, и с первого взгляда может показаться, что таких мембран не существует. Тем не менее известны практические примеры мембран, по своим свойствам близких к полупроницаемым. В качестве примера чаще всего приводится тонкий листок палладия, который при достаточно высокой температуре пропускает только молекулы водорода, в чем непосредственно можно убедиться, рассматривая водородсодержащую смесь газов, отделенную от вакуума палладием. При этом можно наблюдать прекращение потока водорода через палладий по мере того, как в откачанном вначале отсеке давление водорода приближается к парциальному давлению водорода в смеси. При низких давлениях водород по своим свойствам близок к идеальному газу, для которого в кинетической теории газов имеется обоснование (разд. 16.8) закона Дальтона для парциальных давлений, определенных в соответст ВИИ с разд. 16.7. Для веществ, свойства которых отклоняются от свойств идеального газа, и в особенности для жидких смесей, такого теоретического обоснования нет, так что в этом случае пригодность определения парциального давления становится сомнительной. Поэтому в следующем разделе мы дадим этому термину новое определение. [c.342]

Вскоре мы рассмотрим условия мембранного равновесия, однако на основе сказанного выше уже сейчас можно ожидать, что по обе стороны мембраны при этом будут одинаковые температуры и что для идеального газа давление по одну сторону мембраны будет равно парциальному давлению того же газа по другую сторону, т. е. в смеси. Эти два условия обеспечивают соответственно тепловое и механическое равновесие. Вскоре будет получено также условие химического равновесия. [c.343]

Если бы мы пользовались этой формулировкой закона Гиббса — Дальтона, то нам пришлось бы давать соответствующее определение парциального давления, не прибегая к помощи полупроницаемых мембран. Однако, как следует из равенства (19.13), приведенного в разд. 19.12, обе формулировки эквивалентны. Поэтому мы остановимся на предыдущей формулировке, поскольку она позволяет легче воспринять физический смысл закона. [c.374]

ДЛЯ парциальных давлений. Покажем, как из закона Гиббса — Дальтона можно получить дополнительные следствия, существенно усиливающие значение этого закона. В этих следствиях устанавливается связь между одной из экстенсивных характеристик смеси (например, V, S, i/, G и Я) и соответствующими мембранными молярными характеристиками компонентов смеси, т. е. характеристиками чистых компонентов, находящихся в равновесии со смесью через полупроницаемую мембрану. Согласно следствию 1(6), состояние чистого компонента в данном случае будет таким же, как если бы он в том же количестве, что и в смеси, один занимал весь объем смеси V при той же температуре Т. Это обстоятельство дает нам простой способ вычисления экстенсивных характеристик чистых компонентов, а через них — характеристик смеси. [c.391]

В какой части этих больших проблем в первую очередь мог бы быть внедрен математический аппарат - продолжает свои рассуждения Марат Аксанович. - Самым важным является построение моделей взаимодействия между селективной мембраной и рабочей средой, описывающих основные свойства явления. Для этого необходимо привлечь самые общие принципы механики сплошной среды и данные смежных наук. Далее могут быть рассмотрены задачи взаимодействия сред и полей с пленкой и динамические поведения и прочность мембран в реальных установках. Ведь процесс происходит тогда, когда есть необходимая разность давлений (точнее, разность парциальных давлений разных газов), которую сама мембрана, имеющая толщину две-три сотых миллиметра, не выдержит. Поэтому ее необходимо армировать более толстой и прочной пористой пленкой. Тогда мы приходим к задачам, близким тем, о которых говорилось выше. [c.74]

Следовательно, скорость проницания газа или пара через мембрану пропорциональна коэффициенту проницаемости, площади мембраны, разности давлений и обратно пропорциональна толщине мембраны- В случае разделения смесей газов под величинами и следует понимать парциальные давления компонентов смеси, и уравнение (24.7а) для любого -го компонента примет вид [c.332]

В свете соображений, изложенных в предыдущем разделе, дадим новое определение парциального давления. Чтобы отличить его от парциального давления, определенного в разд. 16.7, будем 11азывать его мембранным парциальным давлением. [c.343]

Ранее мы уже рассмотрели давление чистого компонента, находящегося в таких условиях. Это давление получило название мембранного парциального давления p l компонента г, причем штрих должен напоминать о том, что это давление компонента г, приведенного в равновесие со смесью с помощью полупроницаемой мембраны. Такими же обозначениями мы будем пользоваться применительно к другим термодинамическим характеристикам, например и, f, g, h, S я V. Так, молярную функцию Гиббса чистого компонента i, находящегося в равновесии с соответствующей смесью по другую сторону полупроницаемой мембраны, мы назовем мембранной молярной функцией Г иббса и обозначим ее символом g[. [c.344]

Определение равновесного состояния простой системы с химическими реакциями мы начали с рассмотрения условий равновесия соответствующей открытой фазы. Это позволило ввести термотопическое понятие об обратимой полупроницаемой мембране. Как мы видели, с помощью такого устройства можно поддерживать равновесие между смесью различных компонентов, содержащейся в открытой фазе, и каждым из компонентов смеси в чистом виде, отделенным от нее полупроницаемой мембраной. Давление и молярные характеристики чистого компонента смеси, находящегося в равновесии с ней через полупроницаемую мембрану, мы назвали соответственно мембранным парциальным давлением и мембранными молярными характеристиками. Применив к открытой фазе контрольно-объемный анализ, а также рассмотрев процесс изначального построения открытой фазы при неизменном интенсивном состоянии, мы показали, что ее функция Гиббса определяется соотношением Gp = 2 г ,-, где g[ — мембранная [c.381]

Теперь заметим, что — и Доо оо- foo брзнная молярная функция Гиббса, т. е. функция Гиббса чистого компонента I, находящегося при То и мембранном парциальном давлении в равновесии с внешней средой. Кроме того, dg = — S йТ V dp. [c.429]

Поскольку в этом отношении закон Гиббса— Дальтона и закон Дальтона синонимичны, совершенно очевидно, что смесь идеальных газов, подчиняющихся закону Гиббса — Дальтона, удовлетворяет также закону Амага (этот закон относится к парциальным объемам, определенным в разд. 16.10), который был получен в разд. 16.11 из закона Дальтона. Для такой смеси идеальных газов также существует связь между парциальным давлением и мольной долей (см. разд. 16.9, где эта связь была установлена из закона Дальтона), когда парциальное давление определено через мембранное равновесие. Прямое доказательство этого приводится в следующем разделе. [c.390]

При анализе электрохимического наводороживания используют методы, основанные на определении скорости проникновения водорода через тонкую мембрану, изготовленную из металла с высоким коэффициентом диффузии водорода палладия, армко-железа и др. 46,55-57J. Для регистрации количества водорода, диффундирующего через мембрану, используют различные способы. Простейшим является измерение увеличения давления или объема газа в регистрирующей части ячейки. В устройстве для определения наводороживания металла при трении в кислоте 57J измерение потока водорода проводят при непрерывной откачке системы со стороны выхода мембраны с помощью омегатронного измерителя парциального давления. [c.25]

Ими была определена статическим методом (с помощью кварцевого мембранного манометра) температурная зависимость общего давления ненасыщенного пара смесей теллура с селеном и теоретически рассчитаны парциальные давления компонентов в паре. Связь между общим давлением в системе и парциальными давлениями компонентов выражалась системой уравнении, учитывающих сложный молекулярный состав пара в системе (Sej, Se4, Se , Seg, Те, Tea, Тб4 и SeTe). Решение этой системы с помощью ЭВМ позволило определить парциальные давления Рзег, Рте,, Рзете В интервэле 820—1000° С, приведенные в табл. 180. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...