扩散系数

费克定律中的扩散系数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、一、气体中的扩散系数

52气体中的扩散系数与系统、温度和压力有关，其量级为10m/s。通常对于二元气体

Ａ、B的相互扩散，Ａ在B中的扩散系数和B在A中的扩散系数相等，因此可略去下标而用同一符号Ｄ表示，即DABDBAD。

5表７－１给出了某些二元气体在常压下（1.01310Pa）的扩散系数。

对于二元气体扩散系数的估算，通常用较简单的由富勒（Fuller）等提出的公式：

0.0101T1.75D11MAMB （７－１９）

P[(vA)1/3(vB)1/3]22式中，D－Ａ、B二元气体的扩散系数，m/s；

P－气体的总压，Pa； T－气体的温度，Ｋ；

MA、MB－组分Ａ、B的摩尔质量，kg/kmol；

vA、

vB3－组分Ａ、B分子扩散体积，cm/mol。

一般有机化合物可按分子式由表７－２查相应的原子扩散体积加和得到，某些简单物质则在表７－２种直接列出。

5表7－１ 某些二元气体在常压下（1.01310Pa）的扩散系数

系统 温度/K 扩散-52系数系统 温度/K 扩散-52系数/(10m/s) H2－空气 He－空气 O2－空气 273 317 273 甲醇－空气 乙醇－空气 正丁醇－空气 273 273 273 /(10m/s) Cl2－空气 H2O－空气 NH3－空气 CO2－空气 SO2－空气 273 273 298 332 273 273 298 293 苯－空气 甲醇－空气 H2－CO H2－CO2 H2－N2 H2－NH3 He－Ar 298 298 273 273 273 294 298 298 表７－２ 原子扩散体积和分子扩散体积

原子扩散体积 v/(cm/mol) C H O N 芳香族环 杂环 F CL Br I 3分子扩散体积 Σv/( cm/mol) He Ne Ar Kr Xe H2 D2 N2 O2 空气 3原子扩散体积 v/(cm/mol) S 3分子扩散体积 Σv/( cm/mol) CO CO2 N2O NH3 H2O SF6 Cl2 Br2 SO2 3注：已列出分子扩散体积的，以后者为准。