拡散を理解する
拡散とは、高濃度の領域から低濃度の領域への粒子の動きです。 ガスの場合、これは分子が一定のランダムな動きであり、衝突し、広がるために起こります。
ガス拡散に影響する要因
ガス拡散の速度は、いくつかの要因の影響を受けます。
* 濃度勾配： 2つの領域間の濃度の違いが大きいほど、拡散が速くなります。
* 温度： 温度が高いほど、粒子の動きが速くなり、拡散が速くなります。
* 分子量： 軽いガス分子は、より重いガス分子よりも速く拡散します。
* 距離： 分子が移動するのに必要な距離が増加すると、拡散が遅くなります。
拡散速度を計算するための測定
1。濃度：
* 初期濃度： 開始面積のガス濃度を測定します（高濃度）。
* 最終濃度： 特定の時間間隔の後、エンディングエリア（低濃度）のガスの濃度を測定します。
2。時間：
* 時間間隔： 濃度の変化を測定している正確な期間を記録します。
3。距離：
* 拡散距離： ガス分子が高濃度エリアから低濃度エリアまで移動する距離を測定します。
4。温度：
* 温度： システムの温度を測定します。
計算と一般的な方法
* フィックの拡散法： これは拡散を説明する基本法です。
* 拡散率=-d *（dc/dx）
* どこ：
* D =拡散係数（ガスと媒体に依存します）
* DC/DX =濃度勾配（距離にわたる濃度の変化）
*負の符号は、拡散の動きが高濃度から低濃度への移動を示しています。
* 実験方法：
* 拡散セル： 障壁で区切られた2つのコンパートメントを備えた特殊な装置。ガスは障壁に拡散し、時間の経過とともに各コンパートメントの濃度の変化を測定します。
* ガスクロマトグラフィ： この手法は、混合物内の異なるガス成分を分離することができ、個々の拡散速度を測定できます。
重要なメモ
* 単位： ユニットと一致してください。たとえば、濃度は1リットルあたりモル（mol/l）、秒単位（s）、センチメートル（cm）での距離にある場合があります。
* 拡散係数： 拡散係数（D）を見つけるには、既知のガスの検索テーブルまたはそれを決定するための特定の実験のいずれかが必要です。
特定のシナリオを念頭に置いている場合はお知らせください。さらに調整されたガイダンスを提供できます。
