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フィックの法則は、高濃度から低濃度までの粒子の拡散プロセスを記述しています。 これは、化学物質の吸収と除去プロセスの間に物質が移動する方法を理解する上で基本的なことです。 Fickの法を適用することで、これらのシステム内の集中プロファイルの計算を可能にします。
フィックの法則の基礎
法律は、分裂フラックスが集中勾配に比例していることを述べています。 数学的に、それは次のように表現されます。
J = -D(dC/dx)[]
J]はフラックス[]Dは拡散係数であり、dC/dxは濃度勾配です。
吸収および除去の適用
吸収では、ガスまたは液体相は、別のフェーズからソルートを吸収します。除去には、混合物からコンポーネントを削除することが含まれます。どちらのプロセスも、Fickの法を使用してモデル化することができる集中差によって駆動拡散に依存しています。
集中プロファイルを計算すると、Fickの法則から得られる拡散式を解決することも含まれ、多くの場合、システム固有の境界条件が伴います。これは、集中が中程度に変化する方法に関する洞察を提供します。
集中力プロファイルの計算
1次元の拡散の同等性の一般的な形態はあります:
] ⁇ C/ ⁇ t = D ⁇ 2C/ ⁇ 2
定常状態の状態のために、式はに簡素化します:
0 = D ⁇ 2C/ ⁇ 2]
これらの方程式のソリューションは、適切な境界条件で、吸収または剥離媒体の集中プロファイルを収受します。
- 境界条件を定義する
- 拡散係数を決定
- 差分式を解決する
- その結果を分析する 集中プロファイル