Coeficientul de difuzie este o caracteristică cantitativă a ratei de amestecare, care este egală cu cantitatea de substanță în unități de masă care trece pentru un anumit timp printr-o anumită unitate de suprafață. Și dacă vorbim despre definiția acestui indicator, merită să știți că există mai multe variante de ecuații. Ele diferă în funcție de faptul în raport cu ce substanță să se calculeze coeficientul de difuzie: solid, de exemplu, metal, gazos sau lichid.
23.09.2021 Subiect: Prelucrarea metalelor Autor: Paxey
În acest articol
Difuzarea este procesul prin care moleculele unei substanțe pătrund între moleculele altei substanțe, ducând la o egalizare spontană a concentrației lor în întregul volum.
Coeficientul de difuzie este o caracteristică cantitativă a ratei de amestecare, care este egală cu cantitatea de substanță în unități de masă care trece pentru un anumit timp printr-o anumită unitate de suprafață. Și dacă vorbim despre definiția acestui indicator, merită să știți că există mai multe variante de ecuații. Ele diferă în funcție de faptul în raport cu ce substanță să se calculeze coeficientul de difuzie: solid, de exemplu, metal, gazos sau lichid.
Coeficientul de difuzie pentru solide
În cazul solidelor, legea lui Arrhenius este utilizată pentru a determina coeficientul de interes. Pentru a găsi coeficientul de difuzie (D), definit în m 2 /s, aveți nevoie de
- energia de activare a difuziunii (Ea) împărțită la constanta universală a gazelor (R — definită în J/(mol⋅K) înmulțită cu temperatura (T — luată în K);
- înmulțiți rezultatul cu D0 exp.
Este important de știut că gradul de încălzire este cel care are efectul cel mai semnificativ asupra coeficientului de difuzie al solidelor. Este mult mai ușor să amestecați un topit.
Difuzarea gazelor
Viteza de amestecare a substanțelor gazoase este, de asemenea, direct legată de temperatura acestora. La temperaturi ridicate, procesul este accelerat. Densitatea mediului afectează, de asemenea, parțial activitatea compusului. În ceea ce privește formula, versiunea cea mai frecvent utilizată este D=1/3*v* λ. Aici
- v este viteza medie a particulei;
- λ este lungimea medie a căii libere a particulei de gaz.
În plus, observăm că formula pentru determinarea coeficientului de difuzie al gazelor nu este aceeași. Diferiți oameni de știință au avut propriile lor versiuni cu privire la calcularea acestui indicator.
Difuzarea lichidelor
În ceea ce privește mediul lichid, activitatea de amestecare a acestuia cu un alt lichid este, de asemenea, afectată de temperatură. La mărcile sale înalte, procedura este accelerată. Dar aici și gradul de vâscozitate joacă un rol important. Cu cât este mai mare, cu atât amestecul este mai rău. Iar dependența valorii coeficientului de difuzie de parametrii de temperatură ai mediului lichid este exprimată cu ajutorul ecuației Stokes-Einstein conform formulei: DT1/DT2=T1/T2* μT2/ μT1, unde:
- T1 și T2 — sunt temperaturi absolute;
- μ — vâscozitatea dinamică a solventului.
Astfel am aflat informațiile de bază despre factorii care influențează coeficientul de difuzie, metodele de determinare a acestei valori.
Pentru a rezuma, observăm că difuzia care implică ioni, anioni este un proces complex, care este încă studiat de oamenii de știință. De exemplu, este greu pentru o persoană neinformată să înțeleagă cum să obțină CaF2 din carbonat de calciu și acid fluorhidric cu oxid de calciu CaO prin combinarea componentelor. Este vorba de un sistem întreg. Desigur, este posibil să îl înțelegeți aproximativ, de exemplu, uitându-vă la un desen schematic. Dar, la un nivel înalt, numai o persoană bine informată poate înțelege procesul.
