Диффузия растворенных в воде

Эти формы кавитации по мере увеличения ее интенсивности проходят газовую и паровую стадии. При снижении давления (увеличении скорости потока) наступает такой момент, когда газовые пузырьки в результате анизотропной направленной диффузии растворенного в воде газа начинают резко расти в объеме. Происходит дегазация жидкости, которую часто называют газовой кавитацией так как при дегазации возникают импульсы давлений, то рост пузырька имеет циклический характер. [c.172]

В VL р —параметры, зависящие от конструкции камеры, типа турбулизатора-сепаратора, соотношения коэффициентов диффузии растворенных в воде солей, ее температуры [c.178]

Это связало с тем, что увеличение температуры воды примерно во столько же раз повышает скорость кислородной коррозии в результате усиления диффузии растворенного в воде кислорода к поверхности металла трубопровода. [c.72]

При умеренных амплитудах звука можно теоретически объяснить интересное и имеющее достаточно общий характер явление — рост радиуса пузырька в звуковом поле. В случае газового пузырька этот рост обусловлен так называемой выпрямленной, или односторонней диффузией газа в пузырек. Кратко это явление можно описать следующим образом. Как известно, скорость диффузии растворенного в воде газа пропорциональна градиенту концентрации (закон Фика, аналогичный закону Фурье для теплопроводности) [c.146]

СОЛИ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ. В природных пресных водах содержатся растворенные соли кальция и магния, концентрация которых зависит от происхождения и расположения водоема. Вода с высокой концентрацией этих солей называется жесткой, с низкой — мягкой. Мягкая вода обладает большей коррозионной активностью, чем жесткая. Это было обнаружено за много лет до того, как удалось выяснить причину данного явления. Например, оцинкованные баки для горячей воды в Чикаго служили 10—20 лет (в воде оз. Мичиган содержится 34 мг/л Са , 157 мг/л растворенных веществ), в то время как в Бостоне (5 мг/л Са , 43 мг/л растворенных веществ) такие баки выходили из строя через 1—2 года. В жесткой воде на поверхности металла естественным путем откладывается тонкий диффузионно-барьерный слой, состоящий в основном из карбоната кальция СаСОд. Эта пленка дополняет обычный коррозионный барьер из Ре(0Н)2, уже упоминавшийся в начале главы, и затрудняет диффузию растворенного кислорода к катодным участкам. В мягкой воде защитная пленка из СаСОд не образуется. Однако жесткость воды не единственное условие возможности образования защитной пленки. Способность СаСОд осаждаться на поверхность металла зависит также от общей кислотности или щелочности среды, pH и концентрации растворенных в воде солей. [c.120]

Таблица 17.12. Коэффициент диффузии неорганических веществ, растворенных в воде [1]

Прогнозирование качества воды. Сброс загрязненных и сточных вод в водотоки и водоемы требует обеспечить прогнозирование качества воды во времени и в пространстве. Эти расчеты выполняются на основе уравнений движения, неразрывности (сохранения массы), сохранения импульса, но с добавлением уравнений диффузии (в большинстве случаев — турбулентной диффузии) и других специфических уравнений и соотношений, в том числе уравнений сохранения веществ примеси. Их. совместное рассмотрение позволяет прогнозировать как принимаемые решения, так и концентрации взвешенных частиц, поступающих в водоток или водохранилище со сточными водами, и ее изменения в водном пространстве, а также говорить о таких специфических, но очень важных вопросах, как изменение биомассы фитопланктона, содержания растворенного в воде кислорода, температуры воды, концентрации углерода, азота и некоторых других элементов в воде. При расчетах может также учитываться так называемое вторичное загрязнение воды от грязных донных отложений, например, в водохранилище. [c.306]

Термическая деаэрация сочетает процессы подогрева воды до температуры насыщения и удаления диоксида углерода и кислорода из воды в паровую среду. Дегазация происходит за счет двух факторов образования и удаления пузырьков газа и его диффузии через поверхность контакта фаз. С пузырьками удаляется до 90—95 % растворенного в воде газа. Примерно 40—70 % газа, поступающего из колонки, выделяется при отстое в баке-аккумуляторе. Способствующее диффузии увеличение поверхности контакта фаз осуществляется дроблением на струи, капли, пленки или барботажем паром. При барботаже эта поверхность достигает 1500 м м (при дроблении на пленки 500 м м ), что значительно интенсифицирует процесс тепломассообмена. [c.111]

Из модели процесса следует, что концентрирование примесей у поверхности стенки ограничивается температурной депрессией растворенных в воде соединений, переходом их в пар в соответствии с коэффициентом распределения и в основном обратной диффузией примесей через жидкостные кана.иы. Как известно, интенсивность этих процессов невелика и априори можно сказать, что степень концентрирования должна достигать нескольких порядков уже при толщине слоя железоокисных отложений менее 100 мкм, что и показано в работах Коэна. В этих условиях должна была бы иметь место интенсивная коррозия материала всех поверхностей нагрева, покрытых даже относительно тонкими пористыми отложениями. [c.256]

Полагают, что интенсивность отдельных видов коррозии, не требующих наличия растворенного в воде кислорода, сильно возрастает при высоких местных концентрациях каустической соды. Таким образом, образование паровых пленок может привести к повреждению верхней части дымогарной трубы или к появлению в металле канавок вдоль поверхности воды. Считают также, что повышенная концентрация каустической соды по краям пузырьков пара или под неплотным слоем осадка может привести к постепенному утолщению слоя магнетита. В разрушенных от такой коррозии дымогарных трубах котлов высокого давления наблюдалось иногда повреждение структуры металла в результате диффузии водорода, выделившегося при реакции железа с водой. Коррозия такого типа, по-видимому, [c.202]

Значения коэффициентов диффузии некоторых веществ, растворенных в воде, приведены в табл. 17.13 и 17.14. [c.292]

Значения коэффициентов диффузии при растворении в воде некоторых мономинеральных вяжущих и кристаллогидратов [c.20]

Опытным путем установлено, что а) выделение газов из воды происходит главным образом за счет диффузии через слой жидкости в греющий пар б) в той части деаэраторной колонки, где температура воды достигает температуры кипения, в водяных струях или пленках образуются мельчайшие газовые пузырьки, выделяющиеся в последующем в паровую среду в) в верхней части деаэраторной колонки содержание растворенных в воде газов снижается незначительно, так как при высоком начальном содержании их в дегазируемой воде относительно большая концентрация в паре газов, выделившихся в нижней части колонки, затрудняет диффузию газов из воды в паровую среду г) существенное влияние на эффективность удаления мельчайших газовых пузырьков, находящихся в нерастворенном состоянии, оказывает продолжительность пребывания воды в баках-аккумуляторах чем она больше, тем меньше остаточное содержание кислорода в воде на выходе из деаэратора, главным образом за счет продолжающегося в баке-аккумуляторе выделения газовых пузырьков обычно емкость баков-аккумуляторов принимается равной 20—30-минутному расходу питательной воды. [c.354]

Можно ожидать, что с повышением температуры скорость коррозии как всякого химического процесса будет возрастать-, однако иногда наблюдается обратное явление. При коррозии, скорость которой определяется доступом кислорода, повышение температуры приводит, с одной стороны, к уменьшению растворимости кислорода, с другой —к увеличению скорости его диффузии, возрастанию конвекции и т. п. При коррозии железа в воде в случае, когда сосуд открыт, при повышении температуры кислород, растворенный в воде, может удаляться скорость коррозии будет максимальная приблизительно при 70°. В дальнейшем с повышением температуры скорость коррозии уменьшается. Если сосуд с водой, в котором корродирует железо, герметически закрыть, т. е. вследствие повышения давления при нагревании затруднить удаление кислорода из раствора,. [c.57]

Ускоряющими факторами электролитической коррозии в морской воде являются соленость (процентное содержание солей), температура, периодичность смачивания и содержание растворенного в воде кислорода. Изменение процентного содержания солей и колебания температуры незначительно ускоряют электрохимическую коррозию. Наоборот, периодичность смачивания значительно ускоряет процесс коррозии за счет ускорения скорости диффузии кислорода через тонкие слои влаги. Содержание кислорода в морской воде довольно большое вследствие частого волнения и естественной конвекции и колеблется в довольно больших пределах. [c.186]

Реакция (2) протекает быстро в кислотах, но очень медленно в щелочных или нейтральных средах. Ее можно ускорить растворенным кислородом. Скорость катодной реакции (3), а следовательно и скорость коррозии в этом случае, пропорциональна скорости диффузии кислорода к поверхности металла. Скорость диффузии, в свою очередь, пропорциональна концентрации растворенного в воде кислорода. [c.15]

Отметим также, что в некоторых системах (например, при растворении в воде ацетона, этанола или метанола) с увеличением концентрации коэффициент диффузии сначала уменьшается, а затем возрастает [26, 182, 285]. Например, корреляцией 0/0 = exp( i ) при = 3,83, = 0,109 10 см /сек можно описать коэффициент взаимной диффузии для системы ацетон — вода при 25° С в диапазоне концентраций 0,45 4-1,0 мольной доли ацетона [182]. [c.200]

НАСЫЩЕННАЯ ВОЗДУХОМ ВОДА. При нормальных температурах в воде с нейтральной, а также слабокислой или слабощелочной реакцией заметная коррозия железа имеет место только в присутствии растворенного кислорода. В насыщенной воздухом воде начальная скорость коррозии может достигать 10 г/(м -сут). Эта скорость через несколько дней снижается вследствие образования пленки оксида железа, которая действует как барьер для диффузии кислорода. Стационарная скорость корро-. зии может быть 1,0—2,5 г/(м -сут) и возрастает с увеличением скорости потока. Так как скорость диффузии в стационарном состоянии пропорциональна концентрации Oj, из уравнения (2) следует, что и скорость коррозии железа пропорциональна концентрации Ог- Типичные данные показаны на рис. 6.1, а. В отсутствие растворенного кислорода скорость коррозии как чистого железа, так и стали при комнатной температуре незначительна. [c.101]

Если скорость коррозии контролируется диффузией кислорода, то для данной концентрации О2 скорость приблизительно удваивается при повышении температуры на каждые 30 °С 171. В открытом сосуде, из которого растворенный кислород может улетучиваться, скорость коррозии увеличивается с ростом температуры до 80 °С, а затем падает до очень низкого значения при закипании воды (рис. 6.2). Такое резкое снижение связано с заметным уменьшением растворимости кислорода в воде, и этот эффект в конце концов подавляет ускоряющее влияние собственно температуры. В закрытой системе кислород не может улетучиваться, поэтому скорость коррозии продолжает расти с повышением температуры до тех пор, пока весь кислород не будет израсходован. [c.104]

Для реальных значений коэффициента теплопроводности различных веществ число Прандтля не достигает тех больших значений, для которых мог бы иметь место этот предельный закон. Такие законы, однако, могут быть применены к конвективной диффузии, описывающейся темн же уравнениями, что и конвективная теплопередача, причем роль температуры играет концентрация растворенного вещества, роль теплового потока — поток этого вещества, а диффузионное число Прандтля определяется как Ро = v/D, где Д — коэффициент диффузии. Так, для растворов в воде и сходных жидкостях число Pd достигает значений порядка 10 , а для растворов в очень вязких растворителях — 10 и более. [c.301]

Как было показано в работе [25], в средах, содержащих непредельные углеводороды, влага образуется в результате окислительных процессов под действием растворенного кислорода. В этом случае даже обезвоженный углеводород при вьщержке в сухой атмосфере становится влажным. Например, при выдержке сланцевого камерного газового бензина и пиролизных нефтяных смол в сухой атмосфере в течение 96 ч поглощается соответственно 9 и 115 мг/л кислорода и образуется 49,2 мг/л воды. Кислород из углеводородной фазы диффундирует в воду почти беспрепятственно, но пленка углеводорода на поверхности воды в некоторой степени замедляет диффу зию кислорода из воздуха в водную фазу. С увеличением толщины пленки диффузия замедляется. [c.33]

Сущность этого метода заключается в создании пониженного парциального давления кислорода над жидкостью, что практически достигается путем интенсивного перемешивания воды с газом, лишенным кислорода. В результате диффузии растворенного кислорода Б этот газ вода достаточно полно освобождается от кислорода [13]. [c.119]

Материалами, облучаемыми в активной зоне реактора, являются ядерное топливо, оболочки твэлов и другие конструкционные материалы, отложения продуктов коррозии на поверхностях активной зоны, а также взвешенные и растворенные примеси теплоносителя. Радиоактивные изотопы могут попадать в воду из оболочки твэлов и из отложений как ядра отдачи, выходить путем диффузии из топлива, проникая через дефекты в покрытии твэлов. В случае трития необходимо считаться с возможностью его диффузии через неповрежденную оболочку. Продукты коррозии оболочек твэлов и конструкционных материалов активной зоны имеют высокую удельную активность, и их выход в контур дает заметный вклад в радиоактивную загрязненность станции. Дополнительным источником радиоактивной загрязненности АЭС является массообмен между отложениями и продуктами коррозии, циркулирующими в теплоносителе. Далее дается подробное изложение процессов диффузии и вылета ядер отдачи. [c.130]

Суть метода состоит в следующем. Подлежащая обескислороживанию вода перемешивается газом лишенным кислорода. Благодаря диффузии растворенного в воде кислорода в газ происходит достаточно глубокое обескислороживание воды. По окончании процесса диффузии газ удаляется и после регенерации снова возвращается в цикл. Дозирование газа и его интенсивное перемешивание с водой совершаются в газоводяном эжекторе, который является основным аппаратом установки десорбционного обескислороживания. Разделение газоводяной смеси на газ и воду (уже обескислороженную) совершается в десорбере, регенерация газа — в реакторе. [c.44]

Как видно из выражения (11-1), растворимость газа в воде равна нулю, если рг=р—Рв.п=0 или когда рв.п=р, что имеет место при кипении воды. Численное значение давления в пространстве над водой практически не влияет на эффект деаэрации. Поэтому термическую деаэрацию можно осуш,ествить при давлении как выше, так и ниже атмосферного, если температура воды равна температуре кипения при данно.ч давлении. Таким образом, казалось бы, достаточно подогреть воду до температуры кипения лри данном давлении, чтобы удалить из нее растворенные газы. Однако доведение неподвижной воды до состояния кипения еще не обеспечивает полного удаления из нее растворенных газов даже в том случае, когда парциальное давление их над водой равно нулю. Это объясняется тем, что выражение (11-1) не учитывает кинетики процесса деаэрации воды. Процесс термической деаэрации является сочетанием параллельно протекающих и сопряженных процессов нагрева деаэрируемой воды до температуры кипения, диффузии растворенных в воде газов и десорбции их, причем роль последнего процесса является при этом определяющей. [c.348]

Описанное увеличение частоты экстремума огибающей кавитационного шума при уменьшении газосодержания воды наблюдалось экспериментально Боном [39]. В его работе отмечался еще один экспериментальный факт даже при постоянном газосодержании в одной и той же воде при увеличении давления ультразвукового поля частота экстремума огибающей кавитационного шума значительно увеличивается. С точки зрения сформулированных выше представлений этот факт вполне закономерен. Действительно, кавитационные пузырьки вырастают в кавитационной области до равновесных размеров из зародышей кавитации вследствие направленной в пузырек диффузии растворенного в воде воздуха. Если повысить интенсивность ультразвукового поля, то в кавитационной области кавитация возникает на большем числе зародышей, расстояние между которыми будет намного меньше, чем в предыдущем случае, а потому уменьшится эффективная область жидкости, которая подпитывает кавитационный пу-дырек растворенным в ней газом. Поэтому количество продиффундировав-шего в пузырек газа будет меньше и его наиболее вероятный равновесный размер уменьшится. [c.164]

Влияние растворенных солей. Растворенные в воде соли, как правило, способствуют ускорению коррозионных процессов, поскольку они увеличивают ее электропроводность. Наибольшую коррозионную афессивность обнаруживают ноны. члора. Как известно, природные воды всегда содержат растворенные соли кальция и ма1ния. В зависимости от количества этих солей они делятся на жесткие и. мягкие. Мягкие воды с небольшой концентрацией упомянутых солей отличаются высокой коррозионной активностью, а жесткие воды. менее активны в коррозионном отношении (однако из этого правила существуют исключения). Это объясняется образованием на поверхности металла слоя, затрудняющего диффузию кислорода к поверхности, [c.68]

В обоих случаях защищаемая конструкция подвергается катодной поляризации, что приводит к смещению потенциала конструкции в отрицательную сторону и под-щелачиванию слоя электролита, непосредственно прилегающего к металлу. Благодаря подщелачиванию на поверхности металла образуется осадок гидроокиси магния и карбонатов кальция и магния, похожий на накипь. Эти гидроокисно-карбонатные осадки создают особые условия на поверхности металла с одной стороны, они как бы экранируют поверхность, а с другой — затрудняют диффузию кислорода, так как увеличивают толщину диффузионного слоя. Оба фактора позволяют уменьшить плотность защитного тока по мере утолщения слоя гидроокис-но-карбонатпого осадка. Скорость образования солевого осадка определяется количеством растворенных в воде солей магния и кальция и плотностью тока (или количеством электричества). Поэтому в растворах, относительно концентрированных, таких как морская вода, осадок образуется быстрее, чем в речной воде. [c.255]

Во всей массе набухающих непористых масляных пленок возможны как диффузионные процессы, так и движение ионов. Коррозия на поверхности металлов, защищенных такими пленками, будет, следовательно, происходить вне зависимости от степени пористости пленки (пористость может даже несколько уменьшиться). Таким образом, скорость процесса коррозии в случае набухающих пленок зависит в значительной мере от диффузионных процессов в пленке от скорости диффузии ионов металла, переходящих с анодных участков в раствор, и от скорости диффузии деполяризаторов (водородных ионов или кислорода, растворенного в воде), подходящих к катодным участкам металла. Основное торможение диффузионных процессов происходит, очевидно, в пограничном слое металл—пленка, где действуют силы адгезии, обусловливающие большую плотность мономолекуляр-ного слоя, соприкасающегося с металлом. [c.315]

Физические свойства. У.—бесцветный газ с едва ощутимым запахом, при растворении в воде—со слабым кисловатым вкусом Плотность по отношению к воздуху А=1,524 (0°, 7G0 мм), 1 л СОа при нормальных условия весит 1,97686 з вязкость jj = 0,000139 (в еди иицах GS, при 0°) коэф. диффузии в воздухе (при 0°) 0,142 звукопроводность (при О 258 м/ск. Удельная теплоемкость с при —75° — [c.210]

Согласно современным представлениям, кавитационные полости возникают в поле ультразвуковой волны на зародышах, всегда присутствую-ш,их в воде (или другой жидкости) в виде твердых, паровых или газовых микронеоднородностях. В течение нескольких периодов ультразвукового поля каждая развиваюп аяся из зародыша кавитационная полость насасывает вследствие направленной [1] и конвективной [2] диффузии определенное количество растворенного в воде газа, которое в дальнейшем при установившейся интенсивности поля, а также определенном газосодер-жании и температуре воды остается в среднем за период постоянным. Это количество газа соответствует стационарному пузырьку с определенным равновесным радиусом 7 о> который можно было бы зафиксировать экспериментально, если бы ультразвуковое поле внезапно исчезло, а пузырек не успел бы раствориться. В этой части мы рассматриваем движение ка-витационных полостей с определенным постоянным количеством газа, соответствуюш им стационарному газовому пузырьку радиуса 7 о, который в дальнейшем условимся называть начальным. Другими словами, диффузия газа на границе пузырька не учитывается. [c.131]

Некоторые замечания. Формулировка задачи. Обычно считается, что коэффициент диффузии не зависит от концентрации. Однако экспериментальные данные [26, 99, 159, 182, 228, 285, 311] показывают, что коэффициенты диффузии в жидкостях часто существенным образом изменяются с изменением концентрации. При этом для разбавленных растворов увеличение концентрации всегда приводит к уменьшению коэффициента диффузии. Папример, растворение в одном литре воды двух граммов поваренной соли уменьшает коэффициент диффузии на 10%. Во многих случаях коэффициент диффузии линейным образом уменьшается при увеличении концентрации диффундирующего вещества (сахароза, рафиноза и др.) в водном растворе [26]. При растворении в воде ряда одновалентных солей (Na l, K l, KI, Li l и др.) зависимость коэффициента диффузии от концентрации (при С 0,1 моль/л) хорошо описывается выражением [124, 159] [c.199]

Растворение в воде КМПО4 в количестве от О до 2 10 моль/л снижает коэффициент диффузии на 25%. Очень сильное изменение коэффициента диффузии наблюдается в водных растворах метиленового голубого (молекулярная масса т = 317), введение которого в количестве 6 10 моль/л при комнатной температуре в два раза снижает коэффициент диффузии. [c.200]

Диффузия газов и органических веществ, растворенных в воде. Вайз и Хафтон [235] измерили коэффициенты диффузии ряда малорастворимых газов в воде и сообщили, что корреляция Вильке—Ченга предсказывает значения Од , которые намного ниже определенных экспериментально (индекс Ш относится к воде). [c.487]

При потенциалах, близких к мак -еимуму тока на поверхноети металла начинается хемосорбция кислорода, который образуется из молекул воды или кислорода, находящегося в растворе. Максимум тока ( кр) соответет-вует максимальному (критическому) току растворения металла в активном состоянии. При высоких скоростях растворения металла концентрация образующихся катионов металла и анионов из раствора может превысить концентрацию насыщенного раствора соответствующей соли, и на поверхности металла образуется пленка соли, скорость растворения которой будет зависеть от диффузии ионов в глубь раствора. Однако в большинстве случаев при потенциалах, близких к Еа, на поверхности металла начинается хемо-сорбция кислорода из молекул воды, которая усиливается о ростом потенциала. [c.26]

Процесс проникновения газа чёрез металл, т.е. водо-родопроницаемость состоит из целого комплекса элементарных физико-химических стадий. В этом комплексном процессе диффузия, как таковая, является одной из составляющих. Проницаемость газов через металл определяется скоростью наиболее медленной из следующих стадий поверхностной адсорбции и десорбции, растворения водорода в приповерхностном слое металла и собственно диффузий водорода в металле. Хотя механизм диффузии газов в металлах не совсем ясен, большинство исследователей считает, что те же факторы, которые способствуют процессу химической сорбции (главным образом наличие значи- [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...