2.1. Gázok transzportja pórusokon át

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A gázok molekuláris diffúzióját először Graham vizsgálta porózus anyagokkal (Graham, 1846; Graham, 1863; Graham, 1866). Később Knudsen (1909) hasonló kísérletei során Grahammal megegyező eredményre jutott. A gyakorlatban a molekuláris diffúziót először Ramsay (1895) urántartalmú ércből extrahált hélium tisztítására alkalmazta a gázelegy agyagszűrőn való ismételt átengedésével.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A póruson keresztüli gázáramlást legegyszerűbben a 2.1. ábra segítségével lehet leírni (Massignon, 1979).
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

2.1. ábra. Diffúzió póruson keresztül
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A pórus a zárt teret két részre osztja. A gázmolekulák a pórusokon keresztül áramolnak. A hőmérséklet mindkét oldalon azonos, a gáz termikus egyensúlyban van, a nyomás a belső oldalon pf (fore pressure), míg a külső oldalon pb (back pressure), továbbá pf > pb. Mivel a pb kicsi, így a gázmolekulák egymással való ütközésétől el lehet tekinteni a póruson belül, illetve a pórus be- és kilépő környezetében. A molekula a kapillárison szabadon diffundál át. Állandósult állapotban a nyíláson keresztüli kiáramlási áramsűrűséget az ideális gázkeverék i-edik komponensére (Joi) felírva az so póruskeresztmetszeten:
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

(2.1)
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

ahol R a gázkonstans, T a hőmérséklet, az össz moláris sűrűség, az i-edik komponens parciális sűrűsége, Ni Ni az i-edik komponens móltörtje, az i.edik komponens parciális nyomása – p az össznyomás, Mi az i-edik komponens molekulatömege, az i-edik komponensre felírt Maxwell-féle átlagsebesség:
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

(2.2)
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A fenti összefüggést felhasználva Graham második törvényét kapjuk, aki vizsgálataival is igazolta, hogy porózus anyaggal határolt térből a gázelegy komponenseinek kiáramlási sebessége fordítottan arányos a molekulatömegük négyzetgyökével. A két különböző molekulatömegű molekulából álló gázelegyre a Knudsen-féle szeparációs faktor (α*):
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

(2.3)
Tartalomjegyzék navigate_next
Keresés a kiadványban navigate_next

A kereséshez, kérjük, lépj be!
Könyvjelzőim navigate_next
A könyvjelzők használatához
be kell jelentkezned.
Jegyzeteim navigate_next
Jegyzetek létrehozásához
be kell jelentkezned.
    Kiemeléseim navigate_next
    Mutasd a szövegben:
    Szűrés:

    Kiemelések létrehozásához
    MeRSZ+ előfizetés szükséges.
      Útmutató elindítása
      delete
      Kivonat
      fullscreenclose
      printsave