题目
单选题(共40题,40.0分) 22.(1.0分)按照Fick's第一扩散公式,与药材提取扩散速率成正比的是A. 扩散物质分子半径B. 液体的黏度C. 扩散过程中的浓度梯度D. 药材的粒度
单选题(共40题,40.0分) 22.(1.0分)按照Fick's第一扩散公式,与药材提取扩散速率成正比的是
A. 扩散物质分子半径
B. 液体的黏度
C. 扩散过程中的浓度梯度
D. 药材的粒度
题目解答
答案
C. 扩散过程中的浓度梯度
解析
本题考查Fick's第一扩散公式以及影响药材提取扩散速率的因素。解题思路是先明确Fick's第一扩散公式的表达式,再根据公式分析各选项与扩散速率的关系。
Fick's第一扩散公式为:$J = -D\frac{dc}{dx}$,其中$J$为扩散通量(单位时间内通过单位面积的扩散物质的量,可反映扩散速率),$D$为扩散系数,$\frac{dc}{dx}$为浓度梯度。
- 选项A:扩散物质分子半径
扩散系数$D$与扩散物质分子半径$r$有关,根据爱因斯坦 - 斯托克斯方程$D=\frac{kT}{6\pi\eta r}$(其中$k$为玻尔兹曼常数,$T$为绝对温度,$\eta$为液体黏度),可知扩散物质分子半径$r$越大,扩散系数$D$越小,而扩散速率与扩散系数成正比,所以扩散物质分子半径与扩散速率成反比,A选项错误。 - 选项B:液体的黏度
由爱因斯坦 - 斯托克斯方程$D=\frac{kT}{6\pi\eta r}$可知,液体的黏度$\eta$越大,扩散系数$D$越小,进而扩散速率越小,即液体的黏度与扩散速率成反比,B选项错误。 - 选项C:扩散过程中的浓度梯度
根据Fick's第一扩散公式$J = -D\frac{dc}{dx}$,在扩散系数$D$一定的情况下,扩散通量$J$(反映扩散速率)与浓度梯度$\frac{dc}{dx}$成正比,C选项正确。 - 选项D:药材的粒度
药材粒度越小,药材与提取溶剂的接触面积越大,有利于扩散,但它并不是直接与扩散速率成正比的因素,D选项错误。