Diferența dintre transferul de masă și difuzie

Diferența principală - transferul de masă vs difuzia

Transferul de masă și difuzia și sunt doi termeni importanți folosiți pentru a explica răspândirea sau agregarea substanțelor dizolvate într-un fluid. Transferul de masă este un termen general, iar difuzia este o formă de transfer de masă. Transferul de masă este transportul de masă de la un loc la altul. Difuzia este distribuția uniformă a substanțelor dizolvate în întregul sistem. Principala diferență între transferul de masă și difuzie este aceea transferul de masă poate sau nu să apară pe un gradient de concentrație, în timp ce difuzia are loc pe un gradient de concentrație.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este transferul de masă
     - Definiție, forme diferite, aplicații
2. Ce este difuzia
     - Definiție, Explicație, Determinarea ratei de curgere
3. Care este diferența dintre transferul de masă și difuzia
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Absorbție, concentrare, difuzie, distilare, evaporare, transfer de masă, precipitare, sublimare

Ce este transferul de masă

Termenul transfer de masă se referă la transportul unei mase dintr-un loc în altul. Există multe procese chimice diferite în care se produc transferuri de masă. Unele dintre aceste procese sunt enumerate mai jos.

• Absorbţie
• Evaporare
• sublimare
• Uscare
• Precipitare
• Filtrarea prin membrană
• Distilarea, etc.

În cele mai multe dintre aceste cazuri, se produce transferul de masă împreună cu o reacție chimică. Unele dintre procese implică tranziții de fază, adică evaporarea apei este transformarea apei lichide în abur. Aici apa din recipient este transferată în aer.

Figura 1: Evaporarea este un tip de transfer de masă

Există câteva aplicații importante de transfer de masă. De exemplu, dispersarea contaminanților, uscarea, umidificarea, segregarea și dopajul în materiale, vaporizarea și condensarea amestecurilor, turnurile de răcire, respirația, transpirația etc..

Ce este difuzia

Mișcarea unui solut sau a unui gaz dintr-o zonă de concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută prin aer sau apă este cunoscută drept difuzie. Cu alte cuvinte, moleculele se deplasează printr-un gradient de concentrație. Prin urmare, factorii care afectează gradientul de concentrație vor afecta difuzia.

Figura 2: Difuzia este răspândirea soluțiilor în întregul sistem uniform

Difuzia se termină atunci când concentrația întregului sistem (gaz sau lichid) este egală. Aceasta înseamnă că difuzia are loc până când toate soluțiile distribuite în mod uniform pe întregul sistem. Dar difuzia poate fi monitorizată folosind diferite membrane. De exemplu, membranele impermeabile nu permit difuzia. Membranele semi-permeabile permit trecerea anumitor particule de substanță dizolvată.

Rata fluxului în difuzie este dată de următoarea ecuație. Conform acestei ecuații, difuzia unei substanțe dizolvate este proporțională cu gradientul de concentrație.

J = -D (dc / dx)

J este cantitatea unei substanțe care trece printr-o suprafață de referință a unității pe unitate de timp, D este constanta de difuzie, c este concentrația solutului și x este direcția (sau locația).

Diferența dintre transferul de masă și difuzie

Definiție

Transfer în masă: Transferul de masă se referă la transportul unei mase dintr-un loc în altul.

Diffusion: Difuzia este mișcarea unei substanțe solide sau a unui gaz dintr-o zonă de concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută prin aer sau apă.

Principiu

Transfer în masă: Transferul de masă poate să apară ca o tranziție de fază, separare sau ca urmare a unei reacții chimice.

Diffusion: Difuzia determină transferul de masă dintr-o zonă de concentrare ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută.  

Gradient de concentrație

Transfer în masă: Transferul de masă poate sau nu să apară pe un gradient de concentrație.

Diffusion: Difuzia are loc pe un gradient de concentrație.

Mișcarea soluțiilor

Transfer în masă: Transferul de masă poate implica mișcarea substanțelor dizolvate (de exemplu, prin evaporare) sau oprirea mișcării substanțelor dizolvate (ex .: precipitarea).

Diffusion: Difuzia implică întotdeauna mișcarea substanțelor dizolvate.

Concluzie

Transferul de masă este mișcarea de masă de la un loc la altul. Difuzia este o formă de transfer de masă. Principala diferență între transferul de masă și difuzie este faptul că transferul de masă poate sau nu să apară pe un gradient de concentrație, în timp ce difuzia are loc pe un gradient de concentrație.

Referinţă:

1. "Ciclopedia multifizică" COMSOL, disponibil aici.
2. "Difuzarea". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 24 februarie 2016, Disponibil aici.
3. "Transferul de masă" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 24 ianuarie 2018, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Blausen 0315 Diffusion" de Tristan Schmurr (CC BY 2.0) prin Flickr
2. "Vaporizarea" de BruceBlaus - Lucrare proprie (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons