Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 208 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
207
6
A
R
T
D
rN
=
πη
. (2.410)
Движение молекулы в растворе довольно сильно отличается от движения
шара в непрерывной среде. Однако, несмотря на это, уравнение (2.410) доста-
точно хорошо описывает зависимость коэффициента диффузии от разных фак-
торов, в частности от температуры. Считая ,где
D
D
E
EE
η
энергия актива-
ции диффузии, и подставляя выражение (2.407) в уравнение СтоксаЭйнштей-
на (2.410), получаем
0
/
D
ERT
DDe
= , (2.411)
0
1
ln ln
D
E
DD
R
T
=
−⋅
, (2.412)
где
0
0
6
RT
D
rN
=
πη
. (2.413)
Экспериментальные данные подтверждают линейную зависимость
(
)
ln 1/Df T= . При изменении температуры на 1K коэффициент диффузии
многих веществ меняется на 3–4%.
Первый закон Фика описывает диффузионные процессы, не зависящие от
времени. Эти процессы характеризуются постоянным градиентом концентра-
ции, который поддерживается вводом частиц (газа или растворенного вещест-
ва) в одну область и выводом из другой. Диффузионные процессы, зависящие
от времени, в которых
к некоторому моменту времени устанавливается некото-
рое распределение концентраций, а затем происходит рассредоточение без по-
полнения градиента, описывает
второй закон Фика (уравнение диффузии). В
случае линейной диффузии имеем
2
2
cc
D
x
=
∂τ
, (2.414)
а при пространственной диффузии это уравнение принимает вид
2
c
Dc
=
∂τ
; (2.415)
222
2
222
ccc
c
x
yz
∂∂
∇= + +
∂∂
, (2.416)