气体扩散系数的测定

《气体扩散系数的测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体扩散系数的测定（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、气体扩散系数的测定和计算实验目的1. 了解和掌握气体扩散系数测定的一般方法2. 测定并计算气体扩散系数实验原理气流B气体的扩散系数与系统的温度、压力以及物质的性质有关。对于双组分气体 混合物，组分的扩散系数在低压下与浓度无关。测定二元气体扩散系数的常用方 法有蒸发管发、双容积法、液滴蒸发法等。这里以蒸发管法为例进行说明。下图 所示为蒸发管法测定气体扩散系数的装置。扩散距离以液体A将此装置置于恒温、恒压的系统内。测定时，将液体A注入圆管的底部，使 气体B徐徐地流过关口。圆管中待测组分A汽化并通过气层B,组分A扩散到管 口处即被气体B带走，使得管口处的浓度很低，可认为p为0,而液面处组分AA2的分

2、压p为在测定条件下的组分A饱和蒸汽压。此过程可近似看作稳态过程。A1若气体B不能溶解于液体A中，则该过程为组分A通过停滞组分B的稳态扩散过 程。则组分A的扩散通量为D pN = AB （P 一 p ）ARTAzpA1A2BM对组分A物料衡算得p dzA = N Ad0MAAA整理得又该过程为稳态过程则有对上式积分得也即p dzA-M dOAABRTAzpAiBMJ0 dO =0p RTpAA2p dzA-M dOABMD pM (p - p )AB A A1A 2J zzdzz0p RTpz2 z 2A BM0D pM (p p )2ABA A1A 2p RTpA BMz2 z 20-pOM

3、(p p )2A A1A2测定时，可记录一系列时间间隔与z的对应关系，DAB便可由上式计算出气体的扩散系数DAB实验装置1-加热器开关2-真空泵开关3-空气泵4-水浴5-温度计6-加热器控制器7-毛细管8-游标卡尺9-显微镜实验步骤1. 将甲醇溶液注入毛细管中，深度约35mm。把顶端螺母从金属接头配 件上旋下，仔细地把毛细管通过螺母内的橡胶圈，直到毛细管的顶端 固定在螺母的顶端面上，缓慢地旋转螺母，使“T”严对显微镜。把 真空泵管接到“T”的一端上。2. 安装显微镜，调节物镜，使它离容器20-30mm，调整显微镜的垂直高 度直到毛细管能够看见。3. 弯月面看到后，滑动游标卡尺的滑尺，与固定尺上的相应的刻度成一 直线。4. 开启真空泵，记录毛细管中弯月面的距离。5. 开启控制温度的水浴，记录毛细管中弯月面变化的距离。6. 15分钟后关掉水浴，记录毛细管中弯月面变化的距离。7. 开启水浴，重复上述6操作。参考文献1 陈涛,张国亮化工传递过程基础M.北京:化学工业出版社出版社,20082 华中农业大学气体扩散系数讲义