Диффузия - ион - натрий
Cтраница 3
Таммана, галогенид серебра оказывает достаточное защитное действие, препятствующее вымыванию соответствующей соли натрия. Коэффициенты диффузии ионов натрия в смешанных кристаллах вида AgX-NaX значительно больше коэффициентов диффузии тех же ионов в чистых кристаллах галогенидов натрия. [31]
Так, например, мы не могли наблюдать обмен в системе NaCl - NaOH в спиртовом растворе щелочи даже при встряхивании осадка в течение суток. Действительно коэффициенты диффузии иона натрия в хлориде натрия при комнатной температуре на несколько порядков ниже коэффициентов самодиффузии ионов серебра в его галогенидах, и, соответственно этому, время, потребное для обмена катионов при размере зерен осадков одного порядка, возрастает в случае NaCl в десятки тысяч ( или более) раз по сравнению с галогенидами серебра. [32]
Метод основан на диффузии ионов натрия через полупроницаемую перегородку ( мембрану), которая про-пускает щелочь и задерживает гемицеллюлозы. Аппараты, в которых происходит диализ, называют диализаторами. [33]
Коэффициент поглощения ультразвука при частоте колебания, равной 136 630 гц, почти не меняется, если содержание окиси натрия в стекле увеличивается от 0 до 20 мол. Это поглощение энергии вызывается диффузией ионов натрия и перемещением немостиковых ионов кислорода. [34]
Наибольшее количество этого соединения образуется в начальную стадию взаимодействия, полностью исчезая к концу процесса. Можно предположить, что по мере диффузии ионов натрия и кислорода в решетку двуокиси титана в начале образуется соединение с минимальным содержанием щелочи из практически обнаруженных соединений, в частности трититанат натрия. [35]
Ван-Артсдален и др. [70] исследовали самодиффузию ионов натрия и нитрат-ионов в расплавленном нитрате натрия, а Борука, Бокрис и Китченер [71] - диффузию ионов натрия и хлора в расплавленном хлориде натрия. [36]
Иначе протекает процесс кристаллизации стекла при 620 С в подкорковых частях образца. Здесь скорость роста кристаллов кремнезема и высокощелочного силиката натрия значительно меньше, чем на поверхности. Скорость диффузии ионов натрия больше скорости роста вышеупомянутых кристаллов, поэтому между компонентами, богатыми натрием, и компонентами, богатыми кремнеземом, успевает пройти химическая реакция: в результате в о внутренних слоях кристаллизуется другое соединение. Этот вывод подтверждается исследованием спектров отражения корковых частей стекол, подвергнутых тепловой обработке при 570 С. Спектры наружных и внутренних слоев стекла, закристаллизованного при этой температуре, показаны на рис. 11.59 и 11.92. Скорость кристаллизации при этой температуре очень мала, поэтому даже за 12 суток тепловой обработки на его поверхности успевает образоваться всего лишь тонкая кристаллическая корочка толщиной - 0 5 мм, а вся остальная часть представляет собой стекло. Так как скорость кристаллизации меньше или соизмерима со скоростью химической реакции, то на поверхности образца ( рис. 11.59) сразу же образуется соединение, спектр которого аналогичен спектральным кривым внутренних слоев. [37]
 |
Спектры отражения корковых частей стекол с % Na20 и % SiOa, закрпстализованных при различных температурах. [38] |
Иначе протекает процесс кристаллизации стекла при 620 в подкорковых частях образца. Здесь скорость роста кристаллов кремнезема и тяжелого силиката натрия, зачатки структуры которого имелись уже в стекле, значительно меньше, чем на поверхности. Скорость диффузии ионов натрия больше скорости роста вышеупомянутых кристаллов, вследствие чего между компонентами, богатыми натрием, и компонентами, богатыми кремнеземом, успевает пройти химическая реакция, в результате чего во внутренних слоях кристаллизуется другое соединение. Скорость кристаллизации при этой температуре очень мала, поэтому даже за 12 суток тепловой обработки на его поверхности успевает образовываться всего лить тонкая кристаллическая корочка толщиной порядка 0.3 мм, а вся остальная часть представляет собой стекло. [39]
Вероятно, это связано с тем, что концентрация раствора влияет на величину максимального поглощения Na. Путем экстраполяции было определено значение истинного коэффициента диффузии ионов натрия в натриевое электродное стекло, при 25, равное 1.4 10 - 16 см2 / сек. [40]
Кинетика полного обмена катионов на катионитах до настоящего времени исследована недостаточно вследствие ее сложности. Кинетика полного обмена зависит как от диффузионных потенциалов внутри частиц, так и от катионного состава смолы и содержания влаги в каждый момент обмена. Бойд и Солдано [1] исследовали влияние катионной формы об-менника на скорость диффузии ионов натрия и цинка. При этом было показано, что ион натрия в обменнике в цинковой форме диффундирует медленнее, чем в обменнике в натриевой форме, а диффузия ионов цинка в смоле в натриевой форме происходит быстрее, чем их самодиффузия. В этой работе применялась радиохимическая методика, поэтому вопрос о скорости диффузии и подвижности водородных ионов не был исследован. Нами [3] была сделана попытка теоретического рассмотрения процессов полного обмена при крайне упрощенных предположениях о процессе обмена ( диффузионные потенциалы учитывались при предположении о постоянстве подвижностей) и на одном примере было показано, что наблюдаемая кинетика полного обмена может быть объяснена, если допустить, что водородный ион в смолах, так же как и в. [41]
Для реакционных печей были предложены различные усовершенствования. Так, Бурке [3] обнаружил, что нанесение на песок слоя, состоящего из смеси силиката натрия и NaOH с заданным отношением Si02: Na20 в интервале от 2 5: 1 до 4: 1, и последующее нагревание частиц песка в образующейся суспензии в пламени до температуры выше 1920 С позволяют сформировать растворимое стекло в виде однородных частиц. Было обнаружено [7], что при атмосферном давлении продуктом реакции в граничной зоне системы Si02 - расплав Na2C03 является метасиликат натрия, тогда как в вакууме скорость реакции понижается и метасиликат не обнаруживается. Диффузия ионов кислорода через пограничные слои силиката позволяет регулировать скорость реакции, но диффузия ионов натрия на скорость не влияет. Трухларова и Вепрек [8] нашли, что скорость растворения плавленого кремнезема в расплаве Si02 - Na20 имела энергию активации в температурном интервале 1050 - 1250 С, равную 29 8 ккал / моль. [42]
При взаимодействии, например, окиси натрия с окислами кремния могут образоваться легкоплавкие эвтектики, что ослабляет связь между зернами металла. С этим обстоятельством возможно связана более высокая скорость растворения металлов в натрии при контактах разнородных материалов. Анодный процесс состоит в переходе ион-атомов из кристаллической решетки в расплав, катодная реакция - в восстановлении натрия из окисла до металла. I, 58 ] доказали, что эффективность катодного процесса восстановления натрия определяется скоростью диффузии ионов натрия в расплаве, содержащем его окислы. Локальные коррозионные элементы на поверхности металла могут образоваться вследствие структурной неоднородности, различных уровней механических напряжений, разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности и по ряду других причин. Устранение кислорода из расплава или связывание его в прочные соединения ингибиторами подавляет электрохимическую коррозию и, как известно, увеличивает стойкость конструкционных материалов в расплавленном натрии. [43]
Для реакции типа VIII возможны два противоположных механизма. В обоих случаях скорость обмена лимитируется геле-вой диффузией. Первый механизм заключается в совместной диффузии ионов Na и Н, однако процесс замедлен за счет сильного взаимодействия ионов водорода с фиксированными группами. Скорость этого процесса не зависит от концентрации раствора. Вторым механизмом является диффузия ионов натрия через поверхностный слой ионита в глубь зерна, где ионит все еще находится в слабодиссоциированной форме. Скорость процесса возрастает с увеличением концентрации раствора NaOH. Предполагается, что механизм первого типа наблюдается в растворах с низкой концентрацией NaOH, а второго типа - с высокой. Интересно отметить, что скорость обмена в соответствии с механизмом второго типа должна определяться стадией диффузии Кононов. [44]
По-видимому, при данных условиях кристаллизации энергетически выгоднее на поверхности расти кристаллитам кристобалита, чем кристаллитам высококремнеземистых силикатов. Рост кристаллитов кристобалита при этом происходит не за счет простого упорядочения их периферийной неупорядоченной оболочки, как полагали некоторые исследователи [89], а за счет разрушения соседних областей высококремнеземистых силикатов. Освобожденный при этом разрушении кремнезем далее идет для постройки решетки кристобалита, а натрий - для постройки решетки силикатов с более высоким содержанием натрия. Такое разрушение высококремнеземистых силикатов связано, конечно, с процессами диффузии. Но так как содержание ионов натрия в высококремнеземистых силикатах ( имеющихмаксимум отражения у 9 3 лек) относительно невелико, то даже при небольших скоростях диффузии ионов натрия из областей высококремнеземистых силикатов и, следовательно, при небольшом относительном их смещении может быть уже получен выщелоченный кремнезем, необходимый для постройки кристобалита. [45]
Страницы: 1 2 3 4