Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 207 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
206
фузии убывает. Из уравнения (2.405) коэффициент диффузии определяется вы-
ражением
()
/
/
dn d
D
s
dc dx
τ
=−
. (2.406)
Если принять
2
1мs = и
4
/1моль / мdc dx = , то согласно выражению (2.406) ко-
эффициент диффузии равен скорости диффузии через сечение, равное
2
1м при
градиенте концентрации равном
4
1моль / м .
С увеличением температуры коэффициент диффузии вещества в растворе
растет, так как вязкость растворителя уменьшается. Зависимость коэффициента
диффузии от температуры можно получить следующим образом.
Динамиче-
ская вязкость
или коэффициент внутреннего трения, численно равный силе
трения между двумя слоями
1
с площадью равной единице, при градиенте ско-
рости, равном единице, экспоненциально зависит от температуры:
0
/ERT
e
η
η=η , (2.407)
где
0
η коэффициент, который приближенно можно считать не зависящим от
температуры;
E
η
энергия активации вязкого течения жидкости. Коэффициент
диффузии и
коэффициент поступательного трения (коэффициент сопро-
тивления
) B, т. е. коэффициент пропорциональности между силой, действую-
щей на движущееся тело, и его скоростью, связаны между собой
соотношени-
ем Эйнштейна
T
D
B
=
k
. (2.408)
Для перемещающегося в непрерывной среде шара радиусом
r Стокс получил
выражение
6
B
r
=
πη. (2.409)
Подставляя выражение (2.409) в соотношение Эйнштейна (2.408) и переходя
при этом от постоянной Больцмана
k к универсальной газовой постоянной R,
получаем
уравнение СтоксаЭйнштейна:
1
В рассматриваемом случае речь идет о двух слоях жидкости (растворителя), перемещаю-
щихся параллельно друг другу с разными по величине скоростями.