CC BY
9
На^ковийвісник^ІОО^випЛЬ^
Визначені термодинамічні закономірності дали змогу вибрати температурний інтервал (673... 1473 К) процесу отримання термофосфатів в системі Са3(Р04) 2-Мех(804) у-С (Me = Ca, Al, Fe), співвідношення компонентів Са3(Р04) 2:Mex(S04) у=1 :(1 ...2) та норми відновника вуглецю.
Література
1. Гаврилов А.Г. Некоторые термодинамические исследования процесса получения термофосфата// Тезисы докладов VI Всесоюзн. конф. по технологии неорганических веществ и минеральных удобрений. - Тбилисси. - 1968. - С. 124
2. Гаврилов О.Г. Термодинаміка утворення термофосфату в системі фосфат-сульфат-відновлювач// Вісник Львів, політехн. інституту. - 1975. - С. 124-129.
3. Челноков А.А., Тетеревков А.И. Термодинамика процесса получения калийного термофосфата//Изв. АН БССР. Сер хим. наук. - 1970. -№1. - С. 215-218.
4. Ковальчук О.В., Зозуля Г.І., Лазурко З.П., Буклів Р.Л. Термодинамічний аналіз процесів з вуглецьвмісними відновниками в фосфатно - сульфатних системах// Вісник державного університету "Львівська політехніка". - 1998. - №342. - С. 338-343.
5. Ковальчук О.В., Крикливий Д.І., Борсук Р.Л. Одержання фосфору та його сполук термофосфатів// Вісник державного університету "Львівська політехніка ". - 1996. - № 298. - С. 135-136.
6. Михайлин А.Д. Восстановление тетракальцийфосфата углеродом// Труды НИИУИФа. - М.: - 1975. - № 226. - С. 101-105.
УДК 615,012.014 Проф. Е.М. Семенишин, д.тм.; доц. B.I. Троиький, к.ш.н.;
доц. M.I. Петрушка, к.т.н. - НУ "Львівська політехніка"
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ВНУТРІШНЬОЇ ДИФУЗІЇ
Наведені методи експериментального визначення коефіцієнтів внутрішньої дифузії для різних систем екстрагування цільових компонентів, які характеризуються різними умовами розподілу в пористих структурах, а також різних умов які ускладнюють механізм вилучення.
Prof. Е. Semenyshyn, doc. V. Trocky, doc. I. Petrushka-NU "Lvivs'ka
Politekhnika "
The experimental method investigation of coefficients of inside diffusion
The indicated methods of experimental determination of factors internal diffyzion for different systems extraction of target components, which are characterized factors by conditions of distribution in structures under different conditions of which complicate a gear of extraction.
Реалізація процесів екстрагування цільових компонентів з пористих структур вимагає знань коефіцієнтів внутрішньої (стислої) дифузії. Однак, їх визначення аналітичним шляхом неможливе у зв'язку з впливом багатьох факторів, які ускладнюють на цей процес. В зв'язку з цим пропонуються експериментальні методи їх визначення:
1. Метод, який базується на аналізі механізму екстрагування, використовує експериментальні дані по кінетиці екстрагування у вигляді функції Ф=ґ(т) з подальшим визначенням коефіцієнту дифузії за тангенсом кута нахилу прямої, маючи на увазі рівняння:
т-“ = 1_3(Ро+2<Ро> (1)
Фізико-хімічні дослідження матеріалів
135
Український державний лісотехнічний університет
де: t - поточний час; Т - час повного вилучення цільового компоненту;
ф=1_ФІ+ФІ;
6 2 З
еро - безрозмірний радіус твердих частинок, які містять цільовий компонент
R - радіус твердих частинок; г - радіус, який характеризує наявність цільового компоненту на відповідний час.
т_ DMt сі .
L — о ' 9
R2 Л
Dm - коефіцієнт дифузії; Сі - концентрація, яка відповідає часу t; Tj - маса речовини в одиниці об'єму.
Відповідно до рівняння (1) між величинами Ф і t існує лінійна залежність, тому коефіцієнт дифузії визначається за рівнянням:
Du=T-tg«.
(2)
Для визначення коефіцієнта дифузії необхідна постановка експерименту для встановлення залежності Ci=f(t). Значення ср0, які відповідають різним t, розраховують з рівняння матеріального балансу
р(1-ФЇ) = С1,
(3)
де: (З = М0 - маса цільового компоненту, який підлягає вилученню; W - об'єм W
екстрагенту. Дана методика справедлива для різних розмірів частинок, оскільки коефіцієнт дифузії не залежить від їх геометричного розміру. Згідно з згаданою вище методикою, визначались коефіцієнти дифузії для сірки, озокериту та інші в органічних розчинниках (нафта, С2С14, БР-1).
2. Метод, заснований на аналізі кінетики екстрагування з шару пористого матеріалу, в основі якого використовується рівняння такого виду:
Т ^r2 і ^рН 14)
6(Cs-Cn)DM Рр(С§ -Cn)Um ’
де: Cs - концентрація насичення; Сп - початкова концентрація; Н - висота шару пористих частинок; р - густина речовини; Г|р - маса частинок в одиниці об'єму; Г| - маса цільового компоненту в одиниці об'єму; U - фіктивна швидкість екстрагенту; m - пористість матеріалу.
Згідно з рівнянням (4), час повного екстрагування цільового компоненту можна представити в координатах Т-Н, прямою, яка відсікає на осі ординат при Н=0 відрізок ti, і нахилу під кутом а, тангенс якого дорівнює:
1 + ЛЛР
- = tgee =-- —
V Csuprm
(5)
де v - швидкість, з якою рухається матеріал.
136
Розробка сучасних технологій деревообробки
Залежність T=f(H), яка будується за результатами експериментів, при різних значеннях висоти шару дає можливість визначити коефіцієнт внутрішньої дифузії DM за рівнянням:
Dm
R2r|
6Cgti
(6)
при Сп = 0.
За даним методом визначались коефіцієнти дифузії для сірки в тетрахлоре-тилені при умовах безперервного процесу.
3. Метод визначення коефіцієнтів дифузії, який базується на дослідженнях процесу екстрагування в капілярних моделях.
Даний метод може знайти застосування в тих випадках, коли вилучення цільових компонентів ускладнюється іншими факторами. Він базується на дослідженні рівняння кінетики екстрагування з капіляру при різних гідродинамічних умовах виду:
pxF
dxR
dt
-DMF-
Xp ±xr
(7)
де: F - площа поперечного перерізу капіляра; х0 - глибина зони в капілярі, яка утворюється в умовах перемішування, в якій концентрація дорівнює концентрації в ядрі розчинника; xR - глибина зони, яка відповідає часу t і в якій концентрація дорівнює концентрації насичення Cs.
При xR »х0 процес екстрагування лімітується внутрішньою дифузією:
XR pUCs-C,).^. (8)
V Рт
Згідно з рівнянням (8), між величинами xRi Vt існує лінійний зв'язок. Тому є можливість визначення коефіцієнту дифузії за тангенсом кута нахилу прямої xR=f(Vt):
tga =
|2DM(CS-C|), V Рт
Dm
tg2«-pT
2(CS-Cj)
(9)
Для визначення коефіцієнту внутрішньої дифузії необхідно експериментально отримати залежність зміни зони екстрагування відносно часу. За цією методикою визначались коефіцієнти внутрішньої дифузії А120з з бокситових спеків CuS04 5Н20 та інші. ______________________
УДК 541,13:54-39 Спи викл, Н,Л, Пандяк; доц. Р.Є. Теодорович - УкрДЛТУ
ВІДНОВЛЕННЯ ОРГАНІЧНИХ ПЕРОКСИДІВ НА РТУТНОМУ КРАПЕЛЬНОМУ ЕЛЕКТРОДІ
Отримано параметри полярографічного відновлення пероксидів ацилів в диметил-формамід-водних розчинах тетраалкіламонієвих солей. Виявлено, що попередня протоні-зація молекул пероксиду зумовлює полегшення катодного процесу. Показано, що зміна протогенності середовища дозволяє регулювати швидкість стадії переносу другого електрону і вивчати інтермедіати.
Фізико-хімічні дослідження матеріалів
137
