Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
20
2.Współczynnikdyfuzji.Dyfuzjaustalona
Napodstawiepracwłasnychiinnychbadaczyw1855rokuFicksformułował
podstawoweprawodyfuzjizwaneobecniepierwszymprawemFicka,któregłosi,
żedlamieszanindwuskładnikowychiprocesówustalonych,gęstośćstrumienia
dyfuzjidanegoskładnikajestproporcjonalnadogradientustężeniategoskładnika.
Jesttoprawofenomenologiczne,tzn.zostałosformułowaneempirycznienapodsta-
wieobserwacjizachodzącychzjawisk.Najczęściejzapisywanejestonowpostaci
N
V
A
1-
D
AB
d
d
C
x
A
N
-
A
1-
DA
AB
d
d
C
x
A
,
lub
(2.16)
(2.17)
gdzie:
N
N
V
--molowystrumieńdyfuzjiskładnikaA,kmolA
A
A
-gęstośćmolowegostrumieniadyfuzjiskładnikaA,kmolA
/
s.
/
(
m2|s
)
;
Występującywoburównaniachznak„-”wskazuje,żestężenieskładnikaAmaleje
wzdłużkierunkuprzemieszczaniasięskładnikaA.
Interpretacjęgraficznąrównania(2.16)podanonarys.2.1.Wpewnymobszarze
występujestałygradientstężeniaskładnikaAwkierunkuosix.Wpłaszczyźnieyz
przechodzącejprzezpunktxstężenieskładnikaAwynosiC
A,awpłaszczyźniedo
niejrównoległej,odległejodxstężenieskładnikaAwynosiC
A+dC
A.Cząsteczki
składnikaAdyfundujązpłaszczyzny,wktórejpanujewiększestężenieskładnikaA,
dopłaszczyzny,wktórejtostężeniejestmniejsze.
C
A
+d
CA
CA
C
A
x
objętość
kontrolna
x
+d
x
x
Rys.2.1.Dyfuzjawobjętościkontrolnejpłynu
Zbiegiemlatokazałosię,żerównanieFickamaszeregograniczeńiniemoże
byćstosowanewcienkichkapilarachlubporach,gdzieobowiązujezależnośćpoda-
naprzezKnudsena.Występująrównieżodchyleniaodtegoprawawroztworach
rozcieńczonychistężonychelektrolitów,alkoholi,przyopisiedyfuzjiwmakroczą-
steczkachimakrocząsteczekwroztworach.
