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분야
hwp1. Subject : 기-액 확산
2. Date :
3. Section & Name :
4. Object
5. Principle
Ⅰ. 확산
① 확산의 유형
Ⅱ. 확산 속도
Ⅲ. Fick's Law
Ⅳ. Mole flow rate, 몰속도 및 (단위면적당) 몰 플럭스
Ⅴ. 확산 플럭스(diffusion flux) 및 확산도간의 관계
ⅰ) 확산도 간의 관계
① 이상 기체인 경우(PV=nRT, n/V=P/RT)
② 액체의 경우
Ⅵ. 기체 및 액체의 확산도
ⅰ) 기체의 확산도(gas diffusivity)
ⅱ) 액체의 확산도(liquid diffusivity)
6. Procedure
◉ 기체 확산
◉ 액체 확산
7. Reagent & Apparatus
8. Data & Result
◉ 기체 확산
1) at 30℃
2) at 35℃
1) at 40℃
◉ 액체 확산
1)실험값
2) 확산계수 계산
9. Discussion
◉ 기체 확산
◉ 액체 확산
10. Reference
식 (8)과 (9)은 2성분 혼합물 확산에 대한 Fick의 제 1법칙을 설명한 것이다. 이 법칙은 다음 3가지 사항에 기초된 것임을 유의해야 한다.
1. 플럭스는 몰/면적-시간으로 표시된다.
2. 확산속도는 부피평균 속도에 상대적인 것이다.
3. 구동력은 몰농도 항(단위부피당 성분 A의 몰수)으로 표시된다.
차원의 길이 제곱 나누기 시간이며, 보통 또는 으로 표시된다.
Ⅴ. 확산 플럭스(diffusion flux) 및 확산도간의 관계
부피 평균 속도 로 움직이는 계면을 통한 해당 성분의 몰플럭스
(10)
(11)
한편,
(12)
여기서, = 성분B와 함께 있는 성분 A의 확산도(diffusivity)
x = 계면에 수직한 경로의 길이
(13)
* 구배의 부호는 확산 플럭스의 방향과 반대 → 확산은 낮은 농도 방향으로 이루어지기 때문.
ⅰ) 확산도 간의 관계
① 이상 기체인 경우(PV=nRT, n/V=P/RT)
(14)
온도와 압력이 일정하면, P/RT=일정 하므로,
(15)
② 액체의 경우
A와 B의 모든 혼합물들이 같은 질량밀도를 갖는다면,
(18)
(19)
등몰확산인 경우(순부피흐름=0)
① 단위조작 실험 / 김학준 / 경남대학교 출판부 / 1998.1.30 / p.173~187
② 화학공학 실험 / 성기천 외 2명 / 사이텍 미디어 / 2000 / p.369~375
③ 단위조작/ Warren.L.Macabe 외/ McGrawhill Korea/ 2005/ p.441-451
④ 단위조작실험/ 고완석/ 학연사/ 2003/ p.223-240
⑤ 물질전달 및 분리공정/지인당/박창호/1999/p155-158,p169-178
