文档介绍：第七章质量传递基础

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质量传递(简称传质)是指物质从一处向另一处转移,包括相内传质和相际传质两类,前者发生在同一个相内,后者则涉及不同的两相。

传质是一个速率过程,严格地讲这个过程的推动力是化学位差,其中包括浓度差,温度差,压力差等等。但最常见的传质过程都是因浓度差而引起的。
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化学工业中,涉及相际传质的单元操作较多,常见的有:
(汽)-液系统
吸收:混合气体中可溶组分由气相传递到液相溶剂中的过程。
解吸:为吸收的逆过程。
蒸馏:不同物质在气液两相间的相互转移。
气体增(减)湿:湿分由液相(气相)向气相(液相)转移。
-液系统
萃取:溶质由一液相转入另一液相。这是在液体混合物中加
入另一不相溶的液相物质,使原混合物组分在两液相中
重新分配的过程。
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-固系统
结晶:溶质由液相趋附于溶质晶体的表面,转为固相,使
晶体长大。
固液萃取(简称浸沥或浸取):溶质由固相转入液相。由
于固体混合物一般是多相系,故浸沥常属多相系的
分离。
-固系统
干燥:加入热量使液体气化,从固体的表面或内部转入
气相。
吸附:物质由气相趋附于固体表面(主要是多孔性固体
的内表面),吸附平衡是过程进行的极限。
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均相混合物中某组分A的质量       占混合物总重量m
的分率称为组分A的质量分率:

以B为参照组分,则
质量比摩尔比
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浓度:是单位体积中的物质量,物质量可用质量或
物质的量(单位为mol或kmol)来表示,相应的就有质
量浓度和物质的量浓度。记V为均相混合物的体积,单
位为,则
组分A的质量浓度

混合物的总的物质的量浓度(即混合物的密度)
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实验表明,在二元混合物(A+B)中,组分的扩散通
量与其浓度梯度成正比,这个关系称为费克(Fick)定
律。如果扩散沿z方向进行,
当是常数时,上式成为

根据“通量=速度╳浓度”,费克定律中的扩散通量也可写成扩散速度的形式:
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一、气体中的扩散系数
气体中的扩散系数与系统、温度和压力有关,其量级为。通常对于二元气体A、B的相互扩散,A在B中的扩散系数和B在A中的扩散系数相等,因此可略去下标而用同一符号D表示,即
对于二元气体扩散系数的估算,通常用较简单的由富勒(Fuller)等提出的公式:
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二、液体中的扩散系数
由于液体中的分子要比气体中的分子密集得多,因此也体的扩散系数要比气体的小得多,其量级为。
对于很稀的非电解质溶液(溶质A+溶剂B),其扩散系数常用Wilke-Chang公式估算:

对给定的系统,可由温度下的扩散系数推算下的,如下:
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三、生物物质的扩散系数
对于水溶液中生物溶质扩散系数的估算,当溶质相对于分子质量小于1000或其分子体积小于500 时,可用式:

否则,宜用下式(Polson方法):
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