题目
在温度为278 K的条件下,令某有机溶剂与氨水接触,该有机溶剂与水不互溶。氨自水相向有机相扩散。在两相界面处,水相中的氨维持平衡组成,其值为0.022(摩尔分数,下同),该处溶液的密度为998.2 kg/m3;在离界面5 mm的水相中,氨的组成为0.085,该处溶液的密度为997.0 kg/m3。278 K时氨在水中的扩散系数为1.24×10�C9 m2/s。试计算稳态扩散下氨的传质通量。
在温度为278 K的条件下,令某有机溶剂与氨水接触,该有机溶剂与水不互溶。氨自水相向有机相扩散。在两相界面处,水相中的氨维持平衡组成,其值为0.022(摩尔分数,下同),该处溶液的密度为998.2 kg/m3;在离界面5 mm的水相中,氨的组成为0.085,该处溶液的密度为997.0 kg/m3。278 K时氨在水中的扩散系数为1.24×10�C9 m2/s。试计算稳态扩散下氨的传质通量。
题目解答
答案
解:设 A-NH3;B-H2O2?52?52离界面5 mm处为点1、两相界面处为点2,则氨的摩尔分数为xA1?0.085,xA2?0.022x?1?x?1?0.085?0.915 B1A1x?1?x?1?0.022?0.978 B2A2xBM ?xB2?xB10.978?0.915??0.946 xB20.978lnln0.915xB1点1、点2处溶液的平均摩尔质量为M1??0.85?17?0.915?18?kgkmol?17.92kgkmolM2??0.022?17?0.978?18?kgkmol?17.98kgkmol溶液的平均总物质的量浓度为?1?11997.0998.23 c总?(+2)=? (?)kmol/m3?55.58kmol/m2MM217.9217.9812故氨的摩尔通量为 D?c总NA?AB(xA1?xA2)x?zBM?1.24?10?9?55.5770.005?0.946?(0.085?0.022)kmol/(m2?s)?9.179?10?7kmol/(m2?s)