Fig.1.에서는 분자 확산을 보여 주고 있다. A분자가 B분자 사이를 통해 지점(1)에서 지점(2) 로 임의의 경로로 확산하고 있다. 지점(1)에서의 A분자가 지점(2)보다 훨씬 많다면 분자는 임의의 경로로 확산되지만 지점(1)에서 (2)로 확산되는 분자가 (2)에서 (1)로 확산되는 분자보다 훨씬 많을 것이다.
이럴 때
(9)
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.
는 소거됨을 알 수 있고, 따라서 식(6)은 상수 에 의해 결정된다. 자세히 살펴보면, 식(6)에서 대신에 이라는 새로운 무차원 변수가 생성되었음을 알 수 있다. Characteristic length를 1m로 두고, 이 되도록 characteristic time을 정의하면, 식(6)은 어떠한 난류확산계수에서도 동일한 식으로 나타난다. 즉, 를 벤
(3) 실험2의 Data를 통한 계산
1) 60 ml/min, 60 ml/min
Reactor volume : 1080 , 교반속도 : 70 RPM
2) 를 이용하여 계산한다.
( N : HCl농도, V : 적정에 의한 HCl volume, N' : NaOH농도, V' : NaOH volume )
→
3) 식과 위의 데이터를 이용하여 CA(NaOH농도)를 구한다.
→
→
4) 의 양변에 log를 취
확산이 일어날 수 있다. 압력구배에 의한 분자확산을 압력확산(pressure diffusion)이라 하며, 온도에 의해 생긴 것은 열확산(thermal diffusion), 그리고 외력장에 의한 것은 강제 확산(forced diffusion)이라고 한다. 이들 세 가지는 화학공학에서는 드문 경우이다. 여기서는 농도구배에 의한 확산만을 취급하기로 한