擴散系數
使用分散模型的計算通常作為二元分子擴散系數的理論值被用來作為估算溶質軸向分散系數的起始點。然而其他溶解方式的存在對分子擴散系數具有非常大的影響,在存在幾種可溶性組分的場合,使用這些用來計算純溶液的理論值,會產生嚴重的誤差。Cussler給出了系統中存在這些相互作用的相關示例。這些系統包括:
(1)組分表現出強烈的相互熱力學作用,例如輸入或輸出大量的鹽溶液,大的靜電作用或可逆反應;
(2)組分的分子量相差懸殊;
(3)溶液不可稀釋;
(4)一種溶液的溶解度與第二種溶液的溶解度相差懸殊。
在電解液系統,組分的擴散以離子擴散的方式進行,有效的離子擴散與存在于系統中的其他離子的性質和濃度有關。Taylor和Krishna 給出了鹽酸和氯化朝的水溶液擴散的示例,單一離子在水中無限稀釋的擴散系數為:
H+ DH = 9. 3X10-9m2/s
CL Dci=2. 0X10~9m2/s
Ba2 + DBa=0. 85X10~9m2/s
計算得到的濃度為lkmol/m3的電解液的離子擴散系數為:
H+ Dh=6. 81X10-9m2/s cr Dei = 2. 54X10-9m2/s Ba2+ Dga =0. 395X10^9m2/s 這些數據與試驗結果相吻合。應該看到,氯離子擴散是增加的,氫離子的擴散是減少的,而鑰離子在已經比較低的數值下還在降低。這些有效擴散系數的比較值隨著濃度的增加而增加。