GAZLARDA MOLEKÜLER YAYINMAN KATSAYILARININ BULULUNMASI

(1)

GAZLARDA

MOLEKÜLER YAYINMAN KATSAYILARININ BULULUNMASI

DENEYSEL YÖNTEMLER

TEORİK YÖNTEMLER

(2)

DENEYSEL

YÖNTEMLER

 SAF BİR SIVININ DAR BİR TÜP İÇİNDE BUHARLAŞTIRILMASI (WİNKELMANN) YÖNTEMİ

İKİ HAZNE YÖNTEMİ

 DAMLALARIN BUHARLAŞTIRILMASI YÖNTEMİ

TEORİK TAHMİN YÖNTEMLERİ

KİNETİK TEORİ YARDIMIYLA TAHMİN

 CHAPMAN – ENSKOG TEORİSİ YARDIMIYLA TAHMİN

YARI TEORİK (AMPİRİK) TAHMİN YÖNTEMLERİ

(3)



Saf bir sıvının dar bir tüp içerinde buharlaştırılması Winkelmann yöntemi

Bu yöntemde iki bileşenden birisi çalışma şartlarında sıvı olmalıdır.

 Dar bir tüp belli bir yüksekliğe kadar bu sıvı ile doldurulur.

 İkinci bileşen gaz bu tüpün üzerinden belli hızda geçirilir.

 Tüpteki sıvı buharlaşarak, ikinci bileşen içinde moleküler difüzyon ile yayılır.

 Sıvı seviyesinin zamanla değişiminden, moleküler difüzyon katsayısı bulunur.



Tüp içinde gaz fazında gerçekleşen işlem, durgun B bileşeni içinde A bileşeninin difüzlenmesi şeklindedir.  PAo A sıvısının, sıvı-gaz ara yüzeyindeki kısmi basıncı olup, bu da çalışma şartlarında A bileşeninin buhar

A

(4)

VA A sıvısının hacmi.

A Tüpün kesit alanı.

 MA A bileşeninin molekül ağırlığı.

_AA sıvısının yoğunluğu.

 Sıvı hacminin zamanla değişimi ile buharlaşma akısı arasındaki ilişki

A A A

N



C

1 

V

A





A

1 

V

A



t

M

A



t

şeklindedir. A A

N

A Lo

D

_AB

P

N



(P

_A1



P

_A1

)

RTL (PB)

2





A

1 

V

A

M

A



t

1 1 ve 2 denklemleri eşitlenerek çözüm yapılaırsa,

2 RT (P )









L

2



_L

2



D

_AB



 

A

 

B LM

 

o





P

_A2

) P t

_

_



M

A



(P

A1 elde edilir.

(5)



İki Hazne Yöntemi

üniform



Kütle transferinin kararlı halde gerçekleştiği ve her an her iki hücrede de derişimler

(yeknesak) olduğu kabul edilmektedir.



2 nolu haznede A bileşenin birikim hızı, A bileşeninin buraya olan kütle transfer hızına eşittir.

Kütle birikim hızı

Kütle transfer hızı

t

anındaki konsantrasyonlar

ve

ortama konsantrasyon

ise başlangıç için aşağıdaki bağıntı yazılabilir;

Kaplardaki başlangıç konsantrasyonları

C

A1

,

C

A2

C

A1

,

C

A2

C

_A,ort

C

_A2

(V

₁



V

₂

) C

_A,ort



V

₁

C

_A1



V

₂ A A AB

J



A



J





D



A





C

A



y

J

A



V

2

 

C

A 2



t

(6)

Buradan C

_A1

çekilip aşağıdaki denklemde yerine konulursa

elde edilir. t

anındaki konsantrasyon deneysel olarak bulunur ve yukarıdaki denklemde

yerine konulur ve

hücre sabiti



bulunur. Daha sonrada moleküler difüzyon katsayısı D

_AB

hesaplanır.



C

_A2



C

A2

C

_A2



C

_A2 ve

t



0 t



t

veya A1 CA 2 L A AB A 0 C



C

J

_A





D

_AB



A



A



J





y



D



A





C



y



A AB A1 A2

L

(C



C )



J



D



A



A,ort

A2



C

_A2

_

D

_AB



A



(V

₁



V

₂

)

_

(C



_{C )}



t

L



V

₁



V

₂

A 2

A,ort

(C

_A,ort



C

_A2

)

_

_

_

_t

(C



C )



e

AB A,ort A2

(C



C )

ln

A,ort A 2

V

₁



V

₂

D



( A / L)(V

₁



V

₂

)



t

(C



C )