扩散 编辑
扩散作用是一个基于分子热运动的输运现象,是分子通过布朗运动从高浓度区域向低浓度区域的运输的过程。它是趋向于热平衡态的驰豫过程,是熵驱动的过程。菲克定律是扩散作用的近似描述,实际过程是从高化学势区域向低化学势区域的转移。扩散作用的速率和混合物的浓度梯度一般不太大,因此通常可以用近平衡态热力学理论进行处理。
1
相关
被动运输指的是生物化学物质的运动或其他原子或分子穿过细胞膜。不像主动运输,该过程不需要化学能,这是因为顺浓度梯度的跨膜转运总是伴随着系统熵增大的方向进行的。因此,被动运输是基于细胞膜的半透膜,这也相应地依赖膜脂以及膜蛋白的组织形式及其化学表征。被动运输的四种形式分别是:简单扩散、易化扩散、过滤以及渗透。
在数学中, 费希尔方程,是由生物学家罗纳德·艾尔默·费希尔于1936年为了研究人群中某基因的传播,以及逻辑函数的生长-扩散现象而引入的一个非线性偏微分方程。此方程可以描述一些在生物学和化学系统中出现的波的传播现象,例如燃烧、扩散和传质、非线性扩散、生态学以及反应堆中的中子数量等等。费希尔方程可写成以下形式:
范第姆特方程在色谱学中是综合考虑了分离过程中引起峰展宽的物理因素、动力学因素和热力学因素后得到的单位柱长的总峰展宽与流动相流速的关系式。一般来说,影响峰展宽的因素包括多路径效应,扩散与固定相和流动相间的传质阻力。液相色谱中的流动相流速常取出口的流速,即体积流量与柱横截面积之比。对于填充柱来说,通常取出口横截面积为柱横截面积的0.6倍。另一种方法是用柱长与死区时间的比。如果流动相是气相,还要进行温度与压强的校正。通常用理论塔板高度来表示色谱分离过程中的峰展宽。范德姆特方程呈双曲线形函数的形式,表明流动相的流速存在一个最优值,在该点柱效最高。范第姆特方程是将色谱速率理论运用于色谱洗脱过程的分析中得到的。
等离子渗氮也称离子渗氮、辉光渗氮,是一种利用等离子技术对烧结材料、各类钢、钛、铝等金属进行表面硬化的方法,属于渗氮工艺的一种。以炉体为阳极,工件为阴极,加上几百伏特直流电压,氮气和氢气的气体分子被离子化,产生辉光放电。正电荷对工件表面的轰击作用加速,将工件加热到氮化温度。氮离子在钢件表面得到电子,还原为氮原子,渗入钢件表面并向内扩散,产生Fe-N固溶体和氮化物扩散层,可显著提高不锈钢材料的耐磨和耐腐蚀性能。此过程处理是通过扩散而不是涂层,应用PVD和PECVD涂层混合技术,可更好的控制氮化层特性。
科肯德尔效应:二种原子扩散速率不同金属的界面,经扩散后发生移动的现象,称为“科肯德尔效应”。这是恩内斯特·柯肯德尔于1947年在韦恩州立大学任化学工程系助理教授时用黄铜和铜,接触面用钼丝做记号,在785摄氏度扩散56天后的实验结果发现的。
格雷姆定律说明定温定压时,气体的隙流速率与其气体微粒质量的平方根成反比。此定律由苏格兰化学家托马斯·格雷姆于1831年在实验的基础上提出,其形式为:






R
a
t

e

1




R
a
t

e

2





=




M

2



M

1







{\displaystyle {\frac {Rate_{1}}{Rate_{2}}}={\sqrt {\frac {M_{2}}{M_{1}}}}}

这里的



R
a
t

e

1




{\displaystyle Rate_{1}}





R
a
t

e

2




{\displaystyle Rate_{2}}

分别是第一种和第二种气体的隙流速率,单位为单位时间多少体积或多少摩尔数,




M

1




{\displaystyle M_{1}}






M

2




{\displaystyle M_{2}}

分别是两种气体的分子量。在气体中各处的密度差别不大的情况下,格锐目定律可以用来估算气体的扩散速率比。
格雷姆定律说明定温定压时,气体的隙流速率与其气体微粒质量的平方根成反比。此定律由苏格兰化学家托马斯·格雷姆于1831年在实验的基础上提出,其形式为:






R
a
t

e

1




R
a
t

e

2





=




M

2



M

1







{\displaystyle {\frac {Rate_{1}}{Rate_{2}}}={\sqrt {\frac {M_{2}}{M_{1}}}}}

这里的



R
a
t

e

1




{\displaystyle Rate_{1}}





R
a
t

e

2




{\displaystyle Rate_{2}}

分别是第一种和第二种气体的隙流速率,单位为单位时间多少体积或多少摩尔数,




M

1




{\displaystyle M_{1}}






M

2




{\displaystyle M_{2}}

分别是两种气体的分子量。在气体中各处的密度差别不大的情况下,格锐目定律可以用来估算气体的扩散速率比。
格雷姆定律说明定温定压时,气体的隙流速率与其气体微粒质量的平方根成反比。此定律由苏格兰化学家托马斯·格雷姆于1831年在实验的基础上提出,其形式为:






R
a
t

e

1




R
a
t

e

2





=




M

2



M

1







{\displaystyle {\frac {Rate_{1}}{Rate_{2}}}={\sqrt {\frac {M_{2}}{M_{1}}}}}

这里的



R
a
t

e

1




{\displaystyle Rate_{1}}





R
a
t

e

2




{\displaystyle Rate_{2}}

分别是第一种和第二种气体的隙流速率,单位为单位时间多少体积或多少摩尔数,




M

1




{\displaystyle M_{1}}






M

2




{\displaystyle M_{2}}

分别是两种气体的分子量。在气体中各处的密度差别不大的情况下,格锐目定律可以用来估算气体的扩散速率比。
被动运输指的是生物化学物质的运动或其他原子或分子穿过细胞膜。不像主动运输,该过程不需要化学能,这是因为顺浓度梯度的跨膜转运总是伴随着系统熵增大的方向进行的。因此,被动运输是基于细胞膜的半透膜,这也相应地依赖膜脂以及膜蛋白的组织形式及其化学表征。被动运输的四种形式分别是:简单扩散、易化扩散、过滤以及渗透。
捏合是指在固体物料中加入少量液体,制备均匀的塑性物料或膏状物料的过程。这类操作在制药业中应用广泛。捏合操作目的:是得到均匀混合物。处理物料的粘度或表观粘度都大于103厘泊,最高可达几亿厘泊。大多数是非牛顿流体,因此流动性极小。在捏合时,不可能象搅拌低粘度液体那样.利用分子扩散或湍流混合。捏合操作只有对处理物料的分散和混合两种作用。前者靠叶轮转动时产生的剪切力,把所需处理物料拉伸、撕裂成薄片,或者把固体颗粒聚集体粉碎和分散小直径颗粒。后者由叶轮推动物料产生相对运动,促使各物料混合。在捏合机中,物料要反复多次受到这两种作用,经过一段时间后,才能得到合格的产品。