Критериальные признаки наличия D(C) в сорбционном методе.

Концентрационные профили зависят от вида функции ?)(С). При возрастающей зависимостиЛ(С) концентрация диффузанта в некоторой точке всегда больше, чем в той же точке при классической диффузии. Если D{C) возрастает сильнее экспоненциальной зависимости, то наблюдаются ступенчатые профили. В режиме десорбции ступенек не возникает. Количество сорбированного газа вначале линейно зависит от р/2, т.к. диффузия на ранних стадиях протекает так же, как в полубесконечной среде. Линейная зависимость выполняется в пределах 50% от общего количества в образце. Вне линейного участка обе кривые (с D=const и Л=ДС)) выпуклы к оси р/2 без точки перегиба. Если на кривой возникает точка перегиба, то либо не соблюдаются принятые граничные условия, либо D зависит не только от С, но и от других переменных.

Если D монотонно возрастает с С, то сорбция всегда идёт быстрее, чем при классической диффузии. Десорбция всегда более замедлена, чем сорбция. Обратное справедливо, если D уменьшается с С. Если D проходит через максимум или имеет точку разрыва при некотором значении С, кривые сорбции и десорбции могут пересекаться. Конечные стадии десорбции часто чрезвычайно замедленны. Форма сорбционной кривой мало чувствительна к зависимости D от С, если D возрастает с ростом С. Форма десорб- ционной кривой значительно чувствительней к зависимости Г)(С). Если D понижается с ростом С, то десорбционная кривая подобна кривой для постоянного D. Сорбционные кривые, определённые для одного и того же интервала концентраций в плёнках постоянной толщины Н совпадают, ес-

м, it

ли данные нанести на графики в виде зависимости Ма> н . Степень изменения D с концентрацией уменьшается с ростом температуры.

Критерием модели концентрационной зависимости коэффициента диффузии является сравнение экспериментальных результатов измерения нестационарной диффузии в двух режимах проницаемости: адсорбционном и десорбционном.

Проинтегрируем уравнение

Таким образом, если функциональный вид зависимости D{C) и константа растворимости Г (т.е. Со) известны, то путём сравнения кривых qtа и qr1 можно найти параметры функции D(C) (например, с).Для этого сначала надо методом конечных разностей рассчитать концентрационный профиль и вычислить интегральный коэффициент диффузии - _ •

о

Интегральный коэффициент диффузии можно найти экспериментально из стационарной проницаемости:

по тангенсу наклона прямолинейного участка (или по величине стационарного потока ./«г). Время запаздывания:

Анализ нефиковской диффузии при одновременной зависимости коэффициента диффузии от концентрации, координаты и времени - сложная и до сих пор нерешённая задача. Ситуация ещё более усложняется, если константа растворимости зависит от координаты и времени или если сорбция подчиняется не законуГенри, а описывается сложными (и нелинейными) изотермами сорбции.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >