막 분리 기술은 분리를 달성하기 위해 막을 통해 분자의 움직임에 의존합니다. 계산 확산 비율은 이러한 시스템을 설계 및 최적화하기위한 필수적입니다. 이 문서는 막 공정에서 확산률을 계산하는 단계별 가이드를 제공합니다.

막에 있는 Diffusion 이해

Diffusion는 분자가 낮은 농도의 지역에 높은 농도의 지역에서 이동하는 과정입니다. 막 별거에서는, 이 운동은 반 침투성 막의 맞은편에 발생합니다. 확산의 비율은 농도 기온변화도, 막 재산 및 온도와 같은 요인에 달려 있습니다.

Fick의 첫 번째 법의 확산

계산 확산 비율을 위한 가장 일반적인 모델은 Fick의 첫 번째 법입니다. 그것은 플럭스, J, 멤브레인의 농도 기온변화에 비례합니다.

J = -D (dC/dx)

위치:

  • J = 유동 플럭스 (단위 면적당 단위 면적당)
  • D = 확산 계수
  • dC/dx=멤브레인의 농도 기온

캘리포니아

확산률을 결정하려면 다음 단계를 따르십시오.

  • 멤브레인 (ΔC)의 농도 차이를 측정합니다.
  • 막 간격 (Δx)를 결정하십시오.
  • 특정 분자 및 막 재료에 대한 확산 계수 (D)를 찾으십시오.
  • Fick의 법 : J = D * (ΔC / Δx)을 사용하여 플럭스를 계산합니다.
  • 멤브레인 영역의 플럭스를 곱하여 총 확산률을 찾습니다.

예제 계산

막을 공급하는 것은 1 x 10]-9] m]2]]/s의 농도 차이 50 mol/m3], 두께 0.001 m. 막 면적은 2 m22].

유포 플럭스를 계산:

J = 1 x 10-9] * (50 / 0.001) = 5 x 10-5] mol/m]2/s

그 후, 총 확산률:

비율 = J * 지역 = 5 x 10-5] * 2 = 1 x 10]-4] mol/s