ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
11
В весьма упрощенном виде зависимость концентрации катиона и
аниона соли от координаты x показана на рис. 1.3. Поверхности твердой
фазы отвечает x = 0, при этом поверхностная концентрация c
s
равна
концентрации ионов в насыщенном растворе. Слой толщиной δ называется
диффузионным слоем Нернста. Жидкость в нем считается неподвижной , а
распределение концентраций линейным. Остальной раствор (x > δ)
перемешивается , вследствие чего объемная концентрация c
v
в данный
момент времени всюду постоянна, но постепенно растет во времени.
В соответствии с первым законом Фика скорость растворения равна
sv
диф .
x0
dn(t)dccc
JDSDS
dtdx
=
−
==−≈−
δ
, (1.22)
где J
диф
.
- диффузионный поток, n - количество вещества CaSO
4
в растворе,
D -эффективный коэффициент диффузии соли в воде, S - площадь
поверхности раздела фаз . Разделив левую и правую часть (1.22) на объем
раствора V и переходя от n к (c
s
– c
v
), перепишем (1.22):
sv
sv
d(cc)DS
(cc)
dtV
−
=−−
δ
. (1.23)
Введем обозначение k
'
= DS/Vδ. Размерность правой части равна с
-1
,
поэтому параметр k' формально можно считать “константой скорости”
некой кинетически необратимой реакции I-ого порядка. Заметим , что k'
тем больше, чем интенсивнее перемешивается раствор , так как δ при этом
снижается .
Интегрируя (1.23) при начальном условии: c
v
= 0 при t = 0, получим
sv
s
cc
lgkt/2,3
c
−
′
=−
. (1.24)
Уравнение (1.24) описывает диффузионную кинетику растворения
сульфата кальция . Экспериментальное изучение кинетики растворения
проводим кондуктометрическим методом . Поскольку CaSO
4
-
малорастворимый сильный 2-2 - электролит, можно без особой
Рис. 1.3. Концентрационный
профиль CaSO
4
в растворе,
отражающий рост с
v
.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
