double arrow

D - коэффициент Д. (м2/с)

Для оценки D в качестве характерного (среднего) смещения частиц принимают длину своб. пробега молекул l = ut, где и и t - средние скорость движения частиц и время между их столкновениями. В соответствии с первым соотношением Эйнштейна D ~ l2t-1; более точно D = 1/3 lu. Коэф. Д. обратно пропорционален давлению р газа, поскольку l ~ 1/р; с повышением т-ры Т (при постоянном объеме) D возрастает пропорционально T1/2, т. к. ; с увеличением мол. массы газа D снижается. Согласно кинетич. теории газов, коэф. взаимной Д. газов А и В в бинарной смеси (табл. 1)

где р - полное давление в системе, тA и тB - массы газов, sA и sB - параметры потенциала Леннард-Джонса (см., напр., Абсорбция).

Большой практич. интерес представляет перенос газов через сквозные поры в твердых телах. При относительно малых давлениях газа или размерах пор (r0), когда частота столкновений молекул газа со стенками пор превышает частоту взаимных столкновений молекул, т. е. средняя длина их своб. пробега l >> r0 (для нормального давления при r0 < 10-7 м), наблюдается т. наз. кнудсеновская Д. При этом газовый поток через пористую перегородку пропорционален средней скорости молекул и константа газопроницаемости определяется из ур-ния:

где Ns - поверхностная плотность пор в перегородке. Поскольку средняя скорость молекул обратно пропорциональна квадратному корню из их масс компоненты разделяемой газовой смеси проникают через поры мембраны с разл. скоростями; в результате прошедшая через перегородку смесь обогащается более легкими компонентами. С увеличением давления газа в таких пористых системах возрастает поверхностная концентрация молекул, адсорбированных на стенках пор. Образовавшийся адсорбц. слой может оказаться подвижным и перемещаться вдоль пов-сти поры, вследствие чего параллельно с объемным диффузионным переносом в ней возможна поверхностная Д. газа. Последняя оказывает иногда существ. влияние на кинетику хим. превращений, обусловливая неравновесное распределение в системе взаимод. реагентов.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: