Бондарь В.И. Конспект лекций по курсу «Физическая химия» - файл n3.doc
Бондарь В.И. Конспект лекций по курсу «Физическая химия»скачать (972.5 kb.)
Доступные файлы (16):
n3.doc
После интегрирования:
С = С
0 + ax, (11.4)
где С
0 соответствует координате x = 0.
Из (11.4) следует, что при стационарной диффузии концентрация линейно изменяется вдоль направления диффузии, а градиент концентраций записывается с помощью конечных величин:

, (11.5)
где

- конечное значение x.
Подставляя (11.5) в уравнение (11.2), можно определить скорость стационарной диффузии:

. (11.6)
Иногда эту формулу записывают так:

, (11.7)
где

- коэффициент массопередачи.
Пусть гетерогенная реакция, включающая химическую реакцию первого порядка и протекающая стационарно, имеет лишь две последовательные стадии: собственно химическую реакцию и процесс диффузии, которым обеспечивается транспорт реагентов в зону химической реакции. Причем отвод конечных продуктов реакции осуществляется очень быстро и его можно не учитывать.
Вследствие стационарности данного процесса на поверхности раздела фаз не происходит накопления исходных или конечных продуктов, поэтому скорости обеих стадий одинаковы. Из условия стационарности

следует:

. (11.8)
Тогда скорость реакции вычислится:

,
или

,
где

- диффузионное сопротивление;

- химическое сопротивление.
Если k >>

, то скорость гетерогенной реакции равна

и определяется лишь величиной

, характеризующей диффузию. Процесс протекает в диффузионной области контроля. Для случая

>> k

и суммарный процесс определяется химической стадией и протекает в кинетической области.
Более общим является влияние на скорость суммарного процесса обеих рассматриваемых стадий, роль которых зависит от особенностей реакции и внешних условий. Так, при понижении температуры и перемешивании влияние диффузии понижается.
Глава XII. Цепные реакции. Цепными называются реакции. которые протекают с участием свободных атомов, радикалов или иных
активных частиц, исчезающих и вновь возникающих в отдельных элементарных актах, и состоящие из большого числа повторяющихся стадий.