Самодиффузия и взаимная диффузия в газах

Самодиффузия имеет место, например, при взаимной диффузии различных изотопов одного газа в этом случае обычно можно пренебречь различием массы изотопов. При этом коэффициент самодиффузии можно измерить, используя радиоактивный изотоп, движение которого легко проследить. Другое интересное и важное приложение самодиффузия находит в случае многоатомных молекул. Если потенциал взаимодействия молекул не зависит от их внутреннего состояния, то относительное движение молекул, находящихся в различных внутренних состояниях (что существенно влияет на теплопроводность), определяется коэффициентом самодиффузии. В обоих случаях диффузионная скорость молекул типа /, т. е. изотопов / или молекул во внутреннем состоянии /, равна [c.193]

Если бы мы применили указанный выше способ рассмотрения процессов самодиффузии и диффузии самой примеси к взаимной диффузии двух различных газов, паходяш,ихся в соизмеримых количествах, то при постоянном давлении смеси получили бы различные потоки диффузии и соответственно коэффициенты диффузии для каждого из газов. Такая ситуация привела бы к нарушению постоянства давления в смеси [1, 2], что противоречит опыту. Правильная теория должна давать одно и то же значение коэффициента взаимной диффузии для обоих диффундирующих газов. Однако коэффициент взаимной диффузии может зависеть от состава газовой смеси, т. е. зависеть от координаты. При элементарном рассмотрении взаимной диффузии Майер (1877) [3] предположил, что постоянство давления поддерживается течением газа как целого. Учет этого течения приводит к тому, что коэффициенты диффузии обоих газов одинаковы, но зависят от состава смеси, и поэтому изменяются от места к месту. Стефан (1872) [4] вывел формулу для коэффициента взаимной диффузии, предполагая, что оба диффундирующих газа движутся навстречу друг другу и действуют друг на друга с силой, пропорциональной произведению плотностей и относительной скорости. При этом оказалось, что коэффициент взаимной диффузии не зависит от отношения, в котором смешаны газы. Однако Стефан предполагал, что у диффундирующих газов — равновесное распределение скоростей это вносит некоторую погрешность. [c.38]

САМОДИФФУЗИЯ V ВЗАИМНАЯ ДИФФУЗИЯ В ГАЗАХ [c.907]

Самодиффузия простого газа внутри капилляра при постоянном давлении. Самодиффузия внутри капилляра при очень низком давлении в отсутствие градиента давления есть не что иное, как взаимная диффузия молекул простого газа внутри капилляра, а потому процесс самодиффузии можно рассматривать как результат сложения процесса самодиффузии в неограниченном пространстве с процессом кнудсеновской диффузии, обусловленной столкновениями молекул со стенками. [c.70]

Диффузией в газе называют перемещение заряженных или незаряженных частиц из области большей концентрации в область меньшей концентрации частиц. Причиной этого перемещения является тепловое движение частиц фактический путь отдельной частицы представляет собой ломаную линию [155]. Диффузия электронов или ионов, движущихся в собственном или в чужеродном газе, первоначально рассматривалась совершенно аналогично самодиффузии и взаимной диффузии молекул газа. Если N—концентрация частиц, т. е. число частиц в единице объема, и N является функцией только координат, то скорость диффузии выражается простым образом [c.143]

Частный случай коэффициента диффузии в бинарной смеси, коэффициент самодиффузии, был рассмотрен в предыдущем параграфе. Результаты для коэффициента самодиффузии получаются из результатов этого параграфа, если одинаковы массы молекул обоих газов и силы взаимодействия между ними. На практике измеряют взаимную диффузию изотопов одного и того же газа, различием же свойств изотопов обычно можно пренебречь. [c.284]

Для теории диффузии и электропроводности, для изучения превра-1цений в металлах при термической обработке и для многих других крупных теоретических и практических проблем важно изучение самодиффузии, т. е. диффузии вещества в среду из того же вещества. Без меченых атомов самодиффузии, очевидно, не наблюдаема и не может быть измерена, за исключением таких редких и очень специальных случаев, как водород, для которого можно было найти коэффициент диффузии орто-модификации в нормальный водород. Но даже и в этом примере, строго говоря, измерялась не самодиффузия, а взаимная диффузия двух газов, довольно сильно различающихся по физическим свойствам. Без применения меченых атомов скорость самодиффузии может быть лишь найдена расчетным путем, например, из электропроводности, но пригодность применяемых для этого соотношений сама нуждалась в экспериментальной проверке. Измерение самодиффузии является одним из примеров специфического применения меченых атомов к разрешению задач, экспериментальное исследование которых без них принципиально невозможно. [c.227]

В табл. 2. 33 и 2.34 приведены некоторые опытные данные о коэффициентах самодиффузии и взаимной диффузии Данные о диффузии представляют, в частности, интерес для вычисления времени смешения двух газов [68] в сосудах, газгольдерах и т. п. [c.56]

Коэффициент самодиффузии газов. . Коэффициенты взаимной диффузии в газах Диффузия заряженных частиц в газе.. Амби-полярная диффузия ....... [c.4]

Процесс взаимного проникновения частиц двух или нескольких веществ, граничащих друг с другом, называется диффузией. Диффузия в химически однородной системе называется самодиффузией. Диффузия и самодиффузия наблюдаются в газах, жидкостях и твердых веществах. Движущей силой диффузии в химически неоднородной системе является разность концентраций диффундируе-мого вещества в различных частях системы. Чем больше разность концентраций данного вещества в разных частях системы, тем интенсивнее происходит переход частиц этого вещества от участков с большей концентрацией к участкам с меньшей концентрацией. Во многих случаях этот переход связан с преодолением пограничного слоя соприкасающихся фаз. Например, при диффузии между газом и жидкостью частицы веществ преодолевают пограничный слой, состоящий из двух тонких пленок — жидкостной, в которой концентрация газа больше, чем в глубине жидкости, и газовой, в которой концентрация жидкости больше, чем в остальной массе газа. Такой слой оказывает существенное сопротивление процессу диффузии. Для уменьшения этого сопротивления процесс диффузии проводят так, чтобы площадь межфазного контакта была как можно больше. [c.198]