petroquimica

Difusión molecular en estado estacionario independiente de una reacción química

1. Transferencia de masa unidimensional independiente de una reacción química.

El transporte de masa ocurre cuando un constituyente (de un sistema de varios componentes) viaja desde una región de alta concentración a otra de bajaconcentración.La mayoría de los problemas típicos de Ingeniería Química caen en elcampo del transporte de masa, por consiguiente, la característica que distingue a un ingeniero químico es su habilidad para diseñar y operar equipo en el cual se preparan reactivos, o donde se da lugar a reacciones químicas y son realizadas separaciones de los productos resultantes. El proceso fundamental de transferencia, esto es, transferencia de masa, interviene en los procesos de destilación,absorción, secado, extracción líquido-líquido, adsorción y procesos de membrana. Cuando se transfiere masa de una fase a otra o a través de una sola fase el mecanismo básico es el mismo, ya saque se trate de gases, líquidos o sólidos. Esto también se demostró para la transferencia de calor en la cual el transporte de calor por conducción obedece la ley de Fourier en gases, líquidos y sólidos. Laecuación general de transporte molecular como La transferencia de calor, momento lineal y de masa se caracteriza o fundamenta por el mismo tipo general deecuación Velocidad de un Proceso de Transferencia=resistencia impulsora fuerza.
 

Las leyes de transferencia de masa ponen de manifiesto la relación entre el flujo de las sustancias que se están difundiendo y el gradiente de concentraciónresponsable de esta transferencia de masa, como la transferencia de masa o difusión como se le llama también, ocurre solamente en mezclas, su evaluación debe incluir un examen del efecto de todos los componentes. La difusión molecular (o transporte de molecular) puede definirse como la transferencia ( o desplazamiento) de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los desplazamientoindividuales y desordenados de las moléculas. Podemos imaginar a las moléculas desplazándose en línea recta y cambiando su dirección al rebotar otras moléculas cuando chocan. Puesto quelas moléculas se desplazan en trayectorias al azar, la difusión molecular a veces se llama también proceso con trayectoria aleatoria.

La difusión molecular (también llamada difusión molecular), es un procesofísico irreversible en el partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropía (desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven. Normalmente los procesos de difusión están sujetos a la Ley de Fick. La membrana permeable puede permitir el paso de partículas y disolventesiempre a favor del gradiente de concentración. La difusión, proceso que requiere energía de las mismas moléculas que van a ser transportadas.


La ley de Fick es una ley en forma de ecuación diferencial que describe diversos casos de difusión de energía en un medio en el que inicialmente no existe equilibrio químico o térmico.

2.Difusión a través de una película de gas estancada

Difusiónde A a través de B no difusivo
Una situación que se presenta frecuentemente es la difusión de un componente a través de otro estacionario, es decir que no se difunde. Este se presenta cuando en uno de los límites se presenta una superficie impermeable a la difusión del componente estacionario, si hay un componente en el cual este es insoluble o cualquier otra situación que impida su movilidad, porlo que éste no puede atravesar.

Si consideramos que el componente que no difunde es B, podemos afirmar que NB = 0, así la ecuación para la difusión del componente A pude ser escrita de la siguiente forma.





Como se puede observar en este caso hay contribución por convección a la difusión de A. Para el caso de en que las sustancias se encuentren en estado gaseoso se puede utilizar...