1、扩散系数——表示气体(或固体)扩散程度的物理量。计算公式为D = 扩散速率 (m2/s); CA= A物质于界面间的饱和浓度 (kmol/m3);L =质传有效距离(mm);CBm=蒸气的对数平均莫耳浓度 (kmol/m3)。
2、物质的分子扩散系数表示它的扩散能力,是物质的物理性质之一。根据菲克定律,扩散系数是沿扩散方向,在单位时间每单位浓度梯度的条件下,垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数,即可以看出,质量扩散系数D和动量扩散系数ν及热量扩散系数α具有相同的单位(m2/s)或(cm2/s),扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的种类及其温度和压力。质扩散系数一般要由实验测定。某些气体与气体之间和气体在液体中扩散系数的典型值如表2-1所示。
菲克定律
其中,液相质扩散,如气体吸收,溶剂革取以及蒸馏操作等的D比气相质扩散的D低一个数量级以上,这是由于液体中分子间的作用力强烈地束缚了分子活动的自由程,分子移动的自由度缩小的缘故。
扩散系数D(m2/s) 表2-1
二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出D~p-1T3/2的关系。不同物质之间的分子扩散系数是通过实验来测定的。表2-2列举了在压强p0=1.013×105Pa、温度T0=273K时各种气体在空气中的扩散系数D0,在其它p、T状态下的扩散系数可用下式换算
两种气体A与B之间的分子扩散系数可用吉利兰(Gilliland)提出的半经验公式估算