固固相反應過程

[拼音]：zhiliang chuandi

[英文]：mass transfer

物質由高濃度向低濃度方向傳遞的過程，簡稱傳質。非定溫系統的質量傳遞過程總是伴隨著熱量傳遞過程。由於熱量傳遞而產生的傳質與由於質量傳遞而產生的傳熱這兩種效應是耦合的，因此傳質與傳熱現象是密切相關的。質量傳遞有分子擴散和湍流擴散兩種基本形式。

分子擴散

含有兩種以上組分的混合物，如果其濃度是不均一的，那麼就要發生使濃度趨於一致的分子移動，這種現象稱為分子擴散。分子擴散速率可用費克第一定律描述：在一定的溫度和壓力下，物質的擴散通量與其濃度梯度成正比，即

式中JA為A物質的擴散通量，單位為千摩爾／（米2·秒）〔kmol/(m2·s)〕；DAB為組分A擴散到組分B的分子擴散係數（米2/秒）;dCA/dy是組分A的摩爾濃度在擴散方向y的梯度；負號表明擴散是按濃度降低的方向進行的。此式與熱量傳遞的傅立葉定律在形式上是一致的。分子擴散原理適用於靜止的流體和層流流動的流體中的質量傳遞過程。

氣相中分子擴散係數可根據分子運動學說來計算。對於一定的系統來說，分子擴散係數是常數，一般為10-4～10-5米2／秒。液相中分子擴散係數不僅與物質的種類、溫度有關，且隨濃度而變化。濃溶液中溶質的擴散係數又與活度有關，所以只有稀溶液中溶質的擴散係數才是常數，一般為10-4～10-10米2／秒。固相中分子擴散係數遠小於氣相和液相中的擴散係數，但在化工、生化、冶金等過程中固相傳質也是十分重要的。固相中的擴散包括兩種型別：一種是遵從費克定律的擴散過程，一種是與固體結構有關的多孔介質內的擴散。固相中的擴散係數一般為10-9～10-14米2／秒。

對於非穩態的分子擴散過程，即濃度和濃度梯度是時間和空間座標的函式，需要用費克第二定律來描述