Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 4 (низкое качество)
 
djvu / html
 

Глава девятая. Основные законы фазового равновесия и диффузии
к
Ценного вещества из раствора с помощью растворителей, называемых процессами экстрагирования или экстракции (см. главу ХЩ.
58. Основные законы диффузии
Понятие о диффузии. Переход распределенного вещества из одной фазы в другую осуществляется посредством диффузии. Для выяснения сущности диффузии рассмотрим следующий пример.
Пусть в цилиндре / (рис. 297) находится газ В и допустим, что в окружающем цилиндр пространстве создается абсолютный вакуум. Откроем крышку 2 цилиндра, тогда газ В начнет расширяться в пустоту, и скорость расширения его будет близкой к средней скорости его молекул. •
Изменим теперь условия опыта. Пусть в том же цилиндре, но уже разделенном на две части перегородкой 3, в левой его
части находится газ А, а в правой - газ В. Если теперь удалить перегородку 3 из цилиндра, то газ А расширится в правую часть цилиндра, а газ В в левую, причем расширение в данном случае будет протекать значительно медленнее по сравнению с расширением в пустоту, так как молекулы одного газа на своем пути будут сталкиваться с молекулами другого газа и путь их станет не прямолинейным, а зигзагообразным
Такой перенос массы вещества в свободную от него дисперсионную среду, задерживаемый силами внутреннего трения, и называют диффузией, причем процесс диффузии протекает в направлении от высшей концентра-. ции к низшей. Движущим фактором процесса переноса массы или диффузии является наличие градиента концентрации с по направлению х, представляющего собой изменение концентрации на единицу пути диффундирующего вещества и математически выражающегося вели-
dc чиной: -г- • х
Скорость диффузии может быть определена как отношение количества вещества, продиффундировавшего через единицу поверхности
G в единицу времени, т. е. как
В
Рис. 297. К определению понятия диффузии:
J - цилиндр; 2 - крышка; J. - перегородка.
Скорость диффузии тем больше, чем больше градиент концентрации, что может быть выражено равенством:
- л
Fdt - dx
(505)
где: F - поверхность диффузии,
D - коэфициент пропорциональности, называемый коэфициенг т о м д и ф ф у з и и.
Знак минус перед правой частью равенства указывает на уменьшение концентрации с с увеличением расстояния х.
Решая уравнение (505) относительно количества продиффундиро-рав шего вещества G, имеем:
--
(506)

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870 880 890 900 910


Процессы и аппараты химической технологии