ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные уравнения диффузии из "Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах" Диффузия представляет собой процесс перераспределения вещества в пространстве и во времени в результате тепловой миграции частиц (молекул и ионов). [c.97] Уравнение (У.2) эквивалентно формулировке первого закона Фика. [c.98] Выражение второго закона Фика получается из уравнения У.2) при его совместном решении с уравнением непрерывности среды [1, с. 295, 2, с. 169]. [c.98] Решения уравнений (У.2) и (У.З) получены в аналитическом виде только для бинарной системы. Решения частных случаев уравнения (У.З) с постоянными коэффициентами диффузии и с различными начальными и граничными условиями приведены в работах [3—6 с. 11]. [c.98] В настоящее время известны подходы для описания изотермической диффузии в многокомпонентных системах [7, 8]. Обычно используется ряд упрощений, касающихся соотношений между различными коэффициентами диффузии для компонентов и распределения их концентраций в системе. Так, при записи стационарного потока электролита в равновесно набухшей в воде полимерной мембране можно исключить влияние градиента химического потенциала воды, если разность активностей воды по обе стороны мембраны мала, т. е. при низких концентрациях электролита в растворе. Выражения для потока компонентов после соответствующих упрощений и преобразований приводятся к виду, аналогичному уравнению Фика. [c.98] В основе молекулярно-кинетического рассмотрения диффузии лежит предположение о том, что диффузия — результат последовательных перескоков диффундирующих частиц из одного положения равновесия в другое. Возможность такого перемещения обычно связывается с наличием в полимерах свободного объема — совокупности молекулярных промежутков, которые в результате теплового движения в полимере при температурах выше температуры стеклования постоянно исчезают и появляются таким образом, что их среднестатистическое распределение по размерам и концентрациям при данных условиях остаются постоянными [9]. [c.98] Все существующие теории диффузии можно условно разделить на две группы. [c.98] Первая группа (теория случайных процессов [10], теория пе-)еходного состояния [И, с. 4М, 12] и теория активационных зон ТЗ]) основана на дырочной активационной модели, которая рассматривает перемещение молекулы в элементарном акте как переход через энергетический барьер, разделяющий положение равновесия, т. е. диффузия является активационным процессом. [c.98] Выводы, следующие из активационной и безактивационной модели, позволяют описать диффузионное поведение широкого класса систем полимер — низкомолекулярное вещество, находящихся выше температуры стеклования. [c.99] Коэффициенты диффузии, характеризующие диффузионные потоки отдельных компонентов, рассчитываются по отношению к плоскости сечения, относительно которого определяется поток вещества. Выбор сечения зависит от особенностей системы полимер— низкомолекулярное вещество и метода исследования. [c.99] Коэффициенты диффузии в зависимости от выбора плоскости сечения обозначаются Оу, Ом и Вй первые два называются коэффициентами взаимодиффузии, Ох — относительным коэффициентом диффузии. [c.99] При концентрациях диффузанта, близких к нулю, значения Оуг Ом и /)] совпадают и обозначаются через Во. [c.99] Вернуться к основной статье