二氧化硫20C 30C时在水中,空气中的扩散系数

二氧化硫20C 30C时在水中,空气中的扩散系数
做设计用

扩散系数可按下式计算.

气体、蒸气在空气中的扩散系数 式中 D——在温度T反压力P下的气体扩散系数,米2／小时；
D0——在T0＝273K和P0＝1绝对大气压下扩散系数,米2／小时.
某些气体及蒸气在标准状态下在空气中的扩散系数列于表5—l中.
表5—1 某些气体及蒸气在标准状态下在空气中的扩散系数,米2／小时 气体与蒸气
D0
气体与蒸气
D0
气体与蒸气
D0

氧
氮
氢
二氧化碳
二氧化硫
0.064
0.0475
0.22
0.0497
0.037
氨
水蒸气
苯
甲醉
乙醇
0.0612
0.079
0.0277
0.0478
0.0367
二硫化碳
乙醚
氯化氢
三氧化硫

0.0321
0.028
0.0467
0.034


气体A在气体B中的扩散系数
式中 P——总压,大气压；
T——绝对温度,K；
MA、MB——气体A和B的分子量；
VA、VB——气体A和B的摩尔体积,厘米3／mol (它是指1mol物质在其正常沸点下呈液态时的体积).
除简单气体外,1摩尔体积可视为各元素原子体积之和.某些元素的原子体积列于表5—2中.
表5—2 某些元素的原子体积 元素
原子体积
元素
原子体积
元素
原子体积

溴
氧
碳
氯在一端的RCl
在中间如R-CH-R’
Cl
与其他两元素相连
在甲酯中
在甲醚中
在较高继和酯中
在酸中
与硫、磷、氮相连
27.0
12.8
14.8
21.6
24.6

7.4
9.1
9.9
11.0
12.0
8.3
氟
氢
碘.
在仲胺中

硅

三员环,如环氧乙烷

四员环,如环丁烷
五员环,如呋喃
8.7
3.7
37.0
12.0

32.0

减去6

减去8.5

减去11.5
六员环,
如苯、环己烷
荼环
杂环









减去15
减去30
减去47.5







简单气体的分子体积不能用原子加合法,而应从表5—3中直接查出.
表5—3 简单气体的分子体积,厘米3／mol 气体 空气 溴 氯 一氧化碳 二氧化碳 氢 水蒸汽 硫化氢 碘 氮 氨 氧化氮 一氧化二氮 氧 二氧化硫

分子体积 29.9 53.2 48.4 30.7 34 14.3 18.9 32.9 71.5 31.2 25.8 23.6 36.4 25.6 44.8

当气体B是混合气体时,则MB采用混合气体的平均分子量,而分子体积符合分子加合法.
VB＝∑xiVi (5—3)
式中 xi——混合气体中组分i的分子分数；Vi——混合气体中组分i的分子体积.
例1 计算0℃、l绝对大气压下乙醇蒸气在空气中的扩散系数.
解 已知VC2H5OH＝14.8×2十3.7×6十12.8＝64.6 cm3／mol
V空气＝29.9 cm3／mol
MC2H5OH＝46
M空气＝29 代入公式(5—2)
＝0.0317 m2/h = 0.0908 cm2／S
表5—4 一些物质在空气中的扩散系数(760毫米汞柱,25℃),厘米2／秒 物质
扩散系数
×10-2
物质
扩散系数
×10-2
物质
扩散系数
×10-2

戊烷
已烷
辛烷
苯
甲苯
苯乙烯
乙苯
邻二甲苯
氯苯
硝基苯
苯胺
甲醇
乙醇
8.42
7.32
6.16
9.32
8.49
7.01
7.55
7.27
7.47
7.21
7.35
15.20
11.81
丙烯醇
丙酮
甲酸
醋酸
甲酸甲酯
醋酸乙酯
四氯化碳
氯仿
1,1—二氯乙烷
3—氯丙烯
乙二醇
乙二胺
二乙胺
10.21
10.49
15.3
12.35
10.90
8.61
8.28
8.88
9.19
9.25
10.05
10.09
9.93
丙烯腈
溴
二硫化碳
汞
二氧化硫(0℃)
氨(0℃)
三氧化硫(0℃)
氯化氢(0℃)
二氧化碳(0℃)
氧(0℃)
氮(0℃)
氢(0℃)

10.59
10.64
10.45
14.23
10.3
17
9.5
13
13.8
17.8
13.2
61.1


表5—5气体的扩散系数(0℃,1大气压),厘米2／秒 物质名称
氢
二氧化碳
空气
物质名称
氢
二氧化碳
空气

氢
氧
氮
一氧化碳
二氧化碳
二氧化硫
一氧化二氮
水蒸汽
空气
氯化氢
甲醇

0.697
0.674
0.651
0.550
0.479
0.536
0.7516
0.611

0.5001
0.550
0.139

0.137


0.096
0.1387
0.138

0.0880
0.611
0.178
0.202
0.202
0.138
0.103

0.220

0.156
0.1325
氯
氨
溴
碘
氰化氢
硫化氢
甲烷
乙烷
苯
乙醇
乙醚


0.563



0.625
0.505
0.294
0.378
0.296


0.0363



0.153
0.096
0.0527
0.0685
0.0552
0.108
0.198
0.086
0.097
0.033
0.151
0.223
0.152
0.0751
0.1016
0.0775