ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет коэффициентов диффузии в бинарных жидких смесях при бесконечном разбавлении из "Свойства газов и жидкостей Издание 3 " Значение Уд лучше всего определять при Г по методам, описанным в разделе 3.14. Если не имеется никаких экспериментальных данных, то нужно использовать аддитивные объемы по Ле Ба, приведенные в табл. 3.11. [c.487] Вильке и Ченг рекомендуют принимать значение Ф равным 2,6 для воды в качестве растворителя, 1,9 для метилового спирта, 1,5 для этилового спирта и 1,0 для неассоциированных растворителей. Эти авторы проверили 251 систему растворенное вещество — растворитель средняя погрешность расчетов составляла около 10%. Графически уравнение (11.10.1) представлено на рис. 11.7 штриховая линия основана на уравнении (11.9.1), которое, как полагают, дает максимальное значение ординаты при любом значении Уд. [c.487] Диффузия газов и органических веществ, растворенных в воде. Вайз и Хафтон [235] измерили коэффициенты диффузии ряда малорастворимых газов в воде и сообщили, что корреляция Вильке—Ченга предсказывает значения Од , которые намного ниже определенных экспериментально (индекс Ш относится к воде). [c.487] Температура -25 °С, содержание воды 1% (мол.). [c.489] Пример 11.5. Рассчитать значение дз адипиновой кислоты, диффундирующей в метиловом спирте, при 30 °С, Вязкость метилового спирта при этой температуре составляет 0,514 сП, а мольный объем адипиновой кислоты при нормальной температуре кипения равен 173,8 см /моль. Молекулярная масса метилового спирта М = 32,04. [c.489] Гайдук и др. [96] сообщают о плохом соответствии расчетных и экспериментальных значений коэффициентов диффузии при бесконечном разбавлении пропана в различных органических растворителях. Согласованность начинает все более ухудшаться по мере того как возрастает вязкость растворителя. Этот случай иллюстрируется примером 11.6. [c.489] Корреляция Вильке—Ченга может быть модифицирована для диффузии воды, спиртов и других растворенных веществ в моногиДроксильных спиртах [138]. [c.490] Редди и Дорэсвейми нашли, что средняя погрешность расчета по их корреляции меньше 20 % для 96 бинарных систем и даже для такого сложного случая, когда вода является растворенным веществом, коэффициенты диффузии предсказываются с ошибкой в пределах 25 %. [c.490] Результаты обоих расчетов находятся в приемлемом соответствии с экспериментальным значением. Вильке—Ченга для этого случая дает D дд = = 1,49-10- mV . [c.490] Уравнение (11.10.6) неприменимо для диффузии газов в растворителях с высокой вязкостью (рекомендуемый предел D gT)g/T = 1.5-10 сП.см (с-К) кроме того, оно не точно для диффузии в водных системах. [c.491] При выводе уравнения (11.10.7) Гайдук и Лоди использовали данные, опубликованные лишь после 1950 г. Средняя погрешность, о которой они сообщают, составляет только 5,9 %. Авторы уравнения утверждают, что результаты расчета были такими же, как и при использовании соотношения Вильке—Ченга (11.10.1), когда параметр ассоциации воды принимался равным 2,26. [c.491] Пример 11.8. Рассчитать коэффициент диффузии этилацетата в воде при 20 °С, используя корреляцию Гайдука—Лоди. [c.491] Решение. При 20 °С вязкость воды ]% = 1,002 сП, а мольный объем этилацетата при нормальной температуре кипения равен 106 см моль. По уравнению (11.10.7) Ддда = (13,26.10- )(1,002)- 4(Ю6-° ) = 0,85.10- см /с. [c.491] Графически корреляция Гайдука—Лобе представлена на рис. 11.9. Предсказываемые коэффициенты диффузии становятся чувствительными к мольному объему растворенного вещества при низких его значениях. [c.491] Предложен также ряд других корреляций коэффициента диффузии при бесконечном разбавлении, но они либо менее точны, либо менее удобны, чем рассмотренные выше [1, 21, 25, 55, 56, 65, 70. 72, 108, 114—116, 177, 198, 213, 217]. [c.491] Эти и другие исследования [72, 136, 226] ясно показывают, что в широком диапазоне температур или вязкостей растворителя простые эмпирические корреляции, представленные выше, неадекватны. Коэффициент диффузии уменьшается не пропорционально возрастанию вязкости растворителя, а 0°, значение д различно (обычно от —0,5 до —1). [c.493] Эта корреляция представлена на рис. 11,12 для значений Уд = 20 60 и 140 см /моль. За исключением случаев низких Уд, очевидно, что все методы предсказывают почти одинаковые значения Одв при определенной температуре. [c.493] Вернуться к основной статье