扩散
扩散是一种物理传输过程,在此过程中,原子、分子或离子因其热运动而平衡浓度差异。粒子在统计学上向各个方向移动,但总体而言是从高浓度向低浓度移动。在最简单的情况下,由此产生的扩散流 JJ 可用第一菲克定律来描述:
J= − D · dc/dx
- J代表物料流
- D 代表扩散系数
- dc/dx 代表浓度梯度。
负号表示流总是朝着浓度降低的方向流动。
D∝ T^(3/2) / (p · M^(1/2))
- D:扩散系数
- T:绝对温度
- p:压力
- M:(有效)相关气体的摩尔质量
介质温度越高、粘度越低,扩散系数 DD 就越大,浓度平衡就越快。在气体和液体中,DD明显大于固体;因此,纯固体扩散非常缓慢。在真实的固体中,孔隙中的流体(例如水分、溶剂)通常具有明显更大的扩散系数,对观察到的物质传输起着重要作用。
在粉末混合机中,实际混合过程中以机械混合为主,而扩散作用仅起辅助作用。当粉末混合物长期储存时,扩散过程(无论是在固体颗粒中还是在现有流体相中)都会促进均质化,或者通过水、香精或活性物质的迁移改变产品质量。