ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет коэффициентов диффузии в бинарных жидких смесях при бесконечном разбавлении из "Свойства газов и жидкостей" Значение Уд лучше всего определять при по методам, описанным в разделе, 3.14, Если не имеется никаких экспериментальных данных, то нужно исполь-зовйть аддитивные объёмы по Ле Ба, приведенные в табл. 3.11. [c.487] Диффузия воды в органических растворителях. Оландер [169] отметил, что тогда как корреляция Вильке—Ченга обычно является удовлетворительной для многих растворенных органических веществ, диффундирующих в воде, то в противоположном случае диффузии воды в органическом растворителе пользоваться ею для определения коэ( ицнентов диффузии нельзя. Он нашел, что расчетные значения приблизительно в 2,3 раза выше экспериментальных, и отнес эту ошибку за счет того, что вода может диффундировать как тетрамер, а следовательно, значение в уравнении (11.10.1) должно быть умножено на 4 тогда увеличится на 2,3. Это объяснение обсуждает Лусис [135]. [c.488] Пример 11.5. Рассчитать значение 15дз адипиновой кислоты, диффундирующей в метиловом спирте, при 30 С.. Вязкость метилового спирта при этой тем-пе атуре составляет 0,514 сП, а мольный объем адилиновой кислоты при нормальной температуре кипения равен 173,8 см /моль. Молекулярная масса метилового спирта М — 32,04. [c.489] Гайдук и др. [96] сообщают о плохом соответствии расчетных и экспериментальных значений коэффициентов диффузии при бесконечном разбавлении пропана в различных органическихурастворителях. Согласованность начинает все более ухудшаться по мере того как возрастает вязкость растворителя. Этот случай, иллюстрируется примером 11.6. [c.489] Корреляция Вильке— Ченга может быть модифицирована для диффузии БОДЫ, спиртов и других растворенных веществ в моногидроксильных спиртах [138]. [c.490] Редди и Дорэсвейми нашли, что средняя погрешность расчета по их корреляции меньше 20 % для 96 бинарных систем и даже для такого сложного случая, когда вода является растворенным веществом, коэффициенты диффузии предсказываются с ошибкой в пределах 25%. [c.490] Пример 11.7. Используя модификации уравнения Вильке—Ченга, предложенные Шайбелем и Редди с Дорэсвейми, рассчитать коэффициент диффузии бромбензола при бесконечном разбавлении в этилбензоле, когда температура равна 7,3 °С. Экспериментальное значение 1,44-10 см /с [183]. [c.490] Решение. По табл. 3.12 значение Уд для бромбензола составит 120 см /моль. Для этилбензола по табл, 3.11 Ув = (6) (С)- -(10) (Н) -4-(шестичленное кольцо) = (6) (14,8) + (10) (3,7)— 15,0= 110,8 см /моль. Вязкость этилбензола при 7,3 °С равна приблизительно 0,81 сП, а М = 106,2. [c.490] Результаты обоих расчетов находятся в приемлемом соответствии с экспериментальным значением. Вильке—Ченга для этого случая дает де = -= 1,49-10- см /с. [c.490] При выводе уравнения (11,10.7) Гайдук и Лоди использовали данные, опубликованные лишь после 1950 г. Средняя погрешность, о которой они сообщают, составляет только 5,9 %. Авторы уравнения утверждают, что результаты расчета были такими же, каки при использовании соотношения Вильке—Ченга (11.10.1), когда параметр ассоциации воды принимался равным 2,26. [c.491] Решение. При 20 °С вязкость воды tiw = 1,002 сП, а мольный объем этилацетата при нормальной температуре кипения равен 106 см /моль. По уравнению (11,10.7) = (13,26.10- ) (l,002) (l06-° 3) = 0,85.10 см /с. [c.491] Экспериментальное значение составляет (1,0 0,07)10 mV [127]. [c.491] Графически корреляция Гайдука—Лобе представлена на рис. 11.9. Предсказываемые коэффициенты диффузии становятся чувствительными к мольному объему растворенного вещества при нйзких его значениях. [c.491] Предложен также ряд других корреляций коэффициента диффузии при бесконечном разбавлении, но они либо менее точны, либо менее удобны, чем рассмотренные выше [1, 21, 25, 55, 56, 65, 70, 72, 108, 114—116, 177, 198, 213, 217]. [c.491] Коэффициенты диффузии при бесконечном разбавлении двуокиси углерода в различных растворителях. [c.493] Эти и другие исследования [72, 136, 226] ясно показывают, что в широком диапазоне температур или вязкостей растворителя простые эмпирические корреляции, представленные выше, неадекватны. Коэффициент диффузии уменьшается не пропорционально возрастанию вязкости растворителя, а )дц Т1 . где значение д различно (обычно от —0,5 до —1). [c.493] Обсуждение и рекомендации коэффициенты диффузии в жидкостях. Водные растворы неэлектролитов. Проверены методы Вильке—Ченга, Шайбеля, Гайдука—Лоди, Редди—Дорэсвейми и Кинга—Хсу—Мао. Обнаружено, что два последних метода менее точны. [c.493] Эта корреляция представлена на рис. П. 12 для значений Уд — 20 60 и 140 см /моль, За исключением случаев низких Кд, очевидно, что все методы предсказывают почти одинаковые значения 1 дв, при определенной температуре. [c.493] Эти значения кажутся сомнительными. [c.495] Вернуться к основной статье