扩散系数计算

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1、7.2.2扩散系数夷克定律中的扩散系數D代表单位浓度梯度下的扩散通量，它表达某个组分在介质中扩 散的快慢，是物质的一种传递性质。一、气体中的扩散系数气体中的扩散系数与系统、温度和压力有关，其量级为1通常对于二元气体 A、B的相互扩散，A在B中的扩敬系数和B在A中的扩散系數相等，因此可略去下标而 用同一符号D表示，即Db = D&、= D。表7 1给出了某些二元气体在常压下(1.013x10P)的扩散系數。对于二元气体扩散系數的估算，通常用较简单的由富勒(Fdlur)等提出的公式：O.O1O1T175 I+ 阪叽(719)式中，D A、B二元气体的扩散系数，/S;P 气体的总压，Pa ；了一气体

2、的温度，K;Mg组分a、b的摩尔质量,kg/kniol ；、一组分A、B分子扩散体积，cm/mol o一般有机化合物可按分于式由表7 2查相应的原于扩散体积加和得到，某些简单物质 则在*7-2种直接列出。表71某些二元气体在常压下(1.013xl05Pa)的扩敬系数系统温廈/K扩散系數/(10-W/s)系统温度/K扩散系数/(10*5m2/s)H2空气2736.11甲醇一空气2731.32Hu空气3177.56乙醇一空气2731.02()2空气2731.78正丁醇一空气2730.703C12 空气2731.24萊一空气2980.962H2O空气2732.20甲醇一空气2980.8442982.

3、56h2-co2736.513323.05h-co22735.50NH；空气2731.98H2-N22736.89c(一空气2731.382947.632981.64h2-nh52987.83S()2 空气2931.22He Ar2987.29表7 2原于扩散体积和分于扩散体枳原子扩散体积 v/(cmVmol)分子扩散体积 Zv/( cmVmol)原于扩散体积 v/(cmVmoI)分于扩散体积 Zv/( cm Vmol)c15.9He2.67S22.9co18.0H2.31Xc5.98co226.9()6.11Ar16.2N2O35.9N4.54Kr24.5NHa20.7芳香族环-18.3Xc

4、32.7h2o13.1杂环-18.3H.6.12SF$71.3F14.7d26.84Ch38.4CL21.01&5Br269.0Br21.9o.-163SO-41.8I29.8空气19.7注：巳列出分于扩歌体积的，以后者为准。式7-19的相对误差一般小于1 0 %。二、液体中的扩散系数由于液体中的分于要比气体中的分于密集得多，闵此也体的扩散系數要比气体的小得 多，其量级为7-3给出了某些溶质在液体溶剂中的扩散系数。表7-3溶质在液体溶剂中的扩散系数（溶质浓度很低）溶质溶剂遇度/K扩散系數 /（10-W/s）溶质溶剂遇度/K扩散系數 /（10-W/s）NH.2851.64乙酸水2981.2628

5、81.77丙酸水2981.0162911.98水2833.302982.41(2.5kmh6148.3甲醇ch4o118氮气289.8丙烷c5h203乙醇c2h60167.1一氧化氮NO57.7正丁烷CM。255正丙醇C；H“0219二氧化氮NO?167.8正己烷cah14370异丙醇C；H/）220氧化二氮n2o97.4乙烯CH.130.4丙酮c3h60209二氧化硫S02122.2丙烯CH181甲乙酮QHQ267三氧化硫SO3127.3氯乙烯C2H3C1169乙酸C2H4O171氯化氢HC180.9乙块C2H2112.7乙酸乙酯C4Hh0286氫气h265.1笨c6h6259氮C14123

6、.8硫化氢H2S98.6甲萊CH316澳Br,127.2一氧化碳co93.2氮苯c6h5ci308碘I,155二氧化碳C（）293.9环己烷c6hi2308氧气0273.4二硫化碳cs2160四氧化碳ecu275.9臭氧058&9水h2o57.1从（7-2 1）可见，溶质A在溶剂B中的扩散系数与溶质B在溶质A中的扩敬 系敎不相等，这一点与气体扩散系數的特性明显不同，需引起注意。对给定的系统，可由温度71下的扩散系数D推算A下的（要求久和相差不大）, 如下：2胡（絆）人山（7-2 2）三、生物物质的扩散系数 表7-5给出了一些生物溶质在水溶液中的扩散系數。7-5生物溶质在水溶液中的扩散系数溶质温

7、度/七扩散系数（m2/s）摩尔质量/（kg/kmol）尿素201 20XW960.1251.348XW9甘油200.825 XI 0为92.1甘氨酸251.055X10”75.1辛酸钠258.75 XW10166.2牛血淸清餐白256.81 XWU67500尿素降254.01 XWn4827002聚乙烯2986.53 XW12（）23034.17 XW12N23031.52XW126尼龙3030.029 XIO12N23030.0152 XW12h2o蜡306O.16X1O40HFc2932.59 X10BAlCu2931.3XW54水S的单位：n?溶质（标准状态）/ （n?同体wm）； 林P“的单位：溶质（标准状态）/ （sem2atm/m）o 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品