Коэффициент диффузии оргаиических соединений в водных растворах
Диффузия частиц в газах определяется парными соударениями пробной частицы с атомами или молекулами газа. Поэтому вплоть до очень высоких давлений коэффициент диффузии обратно пропорционален плотности частиц газа и выражается через характеристику парного соударения пробной частицы и частицы газа-диффузионное сечение рассеяния $\sigma$. (Область давлений, где указанная зависимость выполняется с достаточно высокой точностью (погрешность 2-5%), зависит от температуры. Вблизи критического давления точность существенно падает.)
Согласно элементарной кинетической теории газов, выражение для коэффициента диффузии малой примеси в газе, состоящем из одного сорта частиц, а также для коэффициента самоднффузин имеет вид
$D = \langle v \rangle \frac{ \lambda }{3}$, (1)
где $\langle v \rangle$ - средняя относительная скорость соударения частиц примеси и частиц газа, $\langle v \rangle \approx \sqrt{ \frac{2T}{ \mu} }$; $T$ - температура газа; $\mu$ - приведенная масса сталкивающихся частиц; $\lambda = \frac{1}{n \sigma }$ - длина пробега пробных частиц в газе; $n$ - плотность числа частиц газа. Соотношение (1) является точным, если $\sigma$ не зависит от скорости сталкивающихся частиц. В противном случае понятие длины пробега теряет определенность, и указанное соотношение справедливо для эффективных величин. Принято приводить значение коэффициента диффузии не прн постоянной плотности частиц, а при постоянном давлении. В этом случае, учитывая уравнение газового состояния $P = nkT$, получаем зависимость $D = D_{0} \left ( \frac{T}{273} \right )^{1,5}$, где $D_{0}$ - коэффициент диффузии при нормальных условиях. Это соотношение справедливо прн тех же условиях, что и соотношение (1).
Растворенное вещество |
t, °С |
Концентрация, моль/л |
D, 10⁻⁵ см²/сек |
Аллаксан |
20 |
0 |
0,67 |
Арабииоза |
20 |
0 |
0,70 |
Ацетамид |
20 |
0 |
1,05 |
Ацетонитрил |
15 |
0 |
1,26 |
Гидрохинон |
20 |
0 |
0,78 |
Глицерин |
10 |
0,125 |
0,63 |
Г люкоза |
15 |
0 |
0,52 |
Кислота винная |
15 |
0,01 |
0,61 |
Кислота уксусная |
12,5 |
0 |
0,91 |
Кофеин |
10 |
0 |
0,42 |
Лактоза |
20 |
0 |
0,46 |
Мальтоза |
20 |
0 |
0,426 |
Мальтоза |
10 |
0 |
0,328 |
Маннит |
20 |
0 |
0,605 |
Мочевина |
12 |
0 |
0,99 |
Никотин |
20 |
0 |
0,53 |
Пентаэритрит |
20 |
0 |
0,69 |
Пирогаллол |
15 |
0 |
0,56 |
Рафиноза |
20 |
0,05 |
0,36 |
Резорцин |
20 |
0 |
0,77 |
Сахароза |
12 |
0 |
0,36 |
Сероводород |
15 |
0 |
1,43 |
Спирт аллиловый |
15 |
0 |
0,90 |
Спирт бутиловый |
15 |
0 |
0,77 |
Спирт изоамиловый |
15 |
0 |
0,69 |
Спирт метиловый |
15 |
0 |
1,28 |
Спирт пропиловый |
15 |
0 |
0,87 |
Спирт этиловый |
15 |
0 |
1,00 |
Уретан |
15 |
0 |
0,87 |