精选优质文档- 倾情为你奉上 专心-专注-专业 实验设计:丙酮分子扩散系数测定 一、实验原理 扩散属于由于分子扩散所引起的质量传递,扩散系数在工业中是一项十分 重要的物性指标。 在如图所示的垂直细管中盛以待测组分的液体A,该组分通过静止气层Z扩 散至管口被另一 头气流B带走。紧贴液面上方组分A的分压为液体A在一定温 度下的饱和蒸汽压,管口处A的分压可视为零,组分A的汽化使扩散距离Z不 断增加。记录时间t与Z的关系即可计算A在B中的扩散系数。 液体A通过静止气体层的扩散为单相扩散,此时传递速率: N A =D/(RTZ) P/P Bm (P A1 P A2 ) 可写成: N A =/RTD/Zln(P B2 /P B1 ) (a) 设S为细管的截面积,为液体A密度。在dt时间内汽化的液体A的量应 等于液体A扩散出管 口的量,即 SN A dt=SdZ/N A 或: N A =/M A dZ/dt (b) 二、计算公式 T 形管: 横管为两端开口的普通玻璃管,用于气体流通;竖管为下端封口的毛细管, 用于盛放丙酮溶液(丙酮为被测气体),由于使用了毛细管,可以将被测气体的 扩散视为一维的竖直扩