分子擴散係數
分子擴散係數
表徵物質分子擴散能力的物理量，受系統的溫度、壓力和混合物中組分濃度的影響。根據斐克定律，組分A在組分B中的分子擴散係數，其值等於該物質在單位時間內、單位濃度梯度作用下、經單位面積沿擴散方向傳遞的物質量。
組分在氣體中分子擴散係數約10的（-5）次～10的（-4）次平方米/s，在液體中約為10的（-9）次～10的（-10）次平方米/s,在固體中約為10的（-9）次～10的（-14）次平方米/s。分子擴散係數的準確數值是通過實驗測定的。氣體和液體中的分子擴散係數，也用一些半經驗公式估算。
對於壓力不太高的雙組分氣體混合物，將分子結構和運動作適當簡化后，用氣體分子運動論能夠導出計算分子擴散係數的理論式，再根據實驗結果作適當修正得出半經驗的計算式。例如：式中 DAB為組分A在組分B中的分子擴散係數； MA和 MB分別為組分A和B的分子量； p為總壓力； T為絕對溫度；分別為組分A和B的分子體積。此式的計算值與實測值的平均偏差為，對含強極性分子的系統尤為準確。
曾有人對於稀溶液中溶質的分子擴散作過一些理論分析，導出了如下的關係式：式中為溶劑粘度；為與混合物分子體積有關的函數。在這個基礎上提出的半經驗式，可用以計算非電解質組分A在其稀溶液中的分子擴散係數。例如：式中 為組分A在正常沸點下的摩爾體積;為溶劑的締合因子，對於水其推薦值為2.6，甲醇為1.9，乙醇為1.5，苯、醚、庚烷等非締合溶劑為 1.0。此式計算值與實測偏差在以內。液體中的分子擴散係數與溶液的濃度密切相關。
基本信息
- 中文名
- 分子擴散係數
- 定義
- 物質分子擴散能力的物理量
- 物質狀態
- 固體，氣體，液體
- 影響因素
- 溫度、壓力和混合物中組分濃度