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Diffusion in Gasen

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Diffusion

Part of the book series: Fortschritte der Physikalischen Chemie ((2793,volume 1))

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Zusammenfassung

Wie bereits erwähnt, liegen Diffusionskoeffizienten von Gasen unter Normalbedingungen in der Gröβenordnung 1 bis l0-1 cm2sec-1 und sind in erster Näherung proportional P-1. Die mittlere Verschiebung eines Gasmoleküls in einer Sekunde ist also von der Gröβenordnung von lern. Die naheliegende experimentelle Anordnung zur Messung der Gasdiffusion besteht daher in einem ziemlich langen Rohr von nicht zu groβem Durchmesser, das mittels eines Hahns mit Bohrung gleich dem Rohrdurchmesser oder eines Schiebers in zwei Teile unterteilt ist, vgl. Kap. I. Das Rohr muβ vertikal stehen, mit der schweren Komponente im unteren Ende. Nachdem beide Rohrenden entweder mit zwei verschiedenen Gasen oder mit Gasmischungen verschiedener Konzentration gefüllt sind, beginnt man einen Versuch durch öffnen des Hahns. Da Konvektion beträchtliche Fehler verursachen kann, muβ die Temperatur über die gesamte Rohrlänge konstant gehalten werden. In manchen Versuchen erschien es zweckmäβig, einen sehr geringen Temperaturanstieg nach oben aufrechtzuerhalten, von der Gröβenordnung einiger Zehntel Grade über eine Rohrlänge von etwa 1 m zur Vermeidung von Konvektion.

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Literatur zu Kapitel V

  1. Amdub, I.,I.W. Irvine, E.A. Mason, & I.Ross, J. Chem. Phys. 20, 436 (1952).

    Article  Google Scholar 

  2. Amdur, I.,E. A. Mason, & J. E. Jordan, Scattering of high velocity neutral particles. X. He-Ne; A-N2. The N2-N2 interaction. J. Chem. Phys. 27, 527 (1957).

    Article  Google Scholar 

  3. Amdtjr, I. & T. F. Schatzki, Diffusion coefficients of the systems Xe-Xe and A-Xe. J. Chem. Phys. 27, 1049 (1957).

    Article  Google Scholar 

  4. Amdur, I. & T. F. Schatzki, Composition dependence of the diffusion coefficient of the system A-Xe. J. Chem. Phys. 29, 1425 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Arnold, K. B. & H. L. Toor, Unsteady Diffusion in Ternary Gas Mixtures. AIChE J. 13, 909 (1967).

    Article  CAS  Google Scholar 

  6. Bendt, P. J., Measurements of He3-He4 and H2-D2 gas diffusion coefficients. Phys. Rev. 110, 85 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  7. Bernard, J., Diffusion par «Balayage». Application à la séparation des constituants d’un mélange gazeux. J. chim. phys. 55, 846 (1958).

    Google Scholar 

  8. Bird, R. B.,Theory of diffusion, Advances in Chem. Eng. 1, 156 (1956).

    Google Scholar 

  9. Boardman, L. E. & N. E. Wild, Proc. Roy. Soc. (London) A 162, 511 (1937).

    Article  CAS  Google Scholar 

  10. Braune, H. & F. Zehle, Z. physik. Chem. B 49, 247 (1941).

    Google Scholar 

  11. Cohen, E. & H. R. Bruins, Z. physik. Chem. 103, 349 (1923).

    CAS  Google Scholar 

  12. Cordes, H. & K. Kerl, Diffusionskoeffizient von Ar-H2-und N2-H2-Gemischen. Z. physik. Chem. N.F. 45, 369 (1965).

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. Cordes, H. & M. Steinmeier, Diffusionskoeffizient im System Tetrachlorkohlenstoff-Chloroform. Z. physik. Chem. N.F. 49, 335 (1966).

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. Curtiss, C.F. & C. Muckenfuss, Kinetic theory of non-spherical molecules. II. J. Chem. Phys. 26, 1619 (1957).

    Article  CAS  Google Scholar 

  15. Curtiss, C.F., J. O. Hirschfelder, & R. B. Bird, Theories of gas transport properties. Transport properties in gases (TD). Proceedings Second Gas Dynamics Symposium, Evanston. Illinois 1957, pp. 3–11 (1958).

    Google Scholar 

  16. Curtiss, C.F., Statistical mechanics. Ann. Rev. Phys. Chem. 9, 379–395 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  17. Deutsch, R., Dissertation (Halle 1907).

    Google Scholar 

  18. DE Nord Wall, H. J. & R. H. Flowers, The diffusion of iodine in air, Atomic Energy Research Establ. (Gt Brit.) C/M 342, 5 pp., 1958.

    Google Scholar 

  19. Estermann, I., Molecular beam applications to transport properties in gases. Transport Properties in Gases, Proceedings Second Gas Dynamics Symposium, Evanston, Illinois 1957 (1958).

    Google Scholar 

  20. Friedlander, S. K. & M. Litt, Diffusion controlled reaction in a laminar boundary layer. Chem. Eng. Sci. 7, 229 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. Grün, F. & D. Walz, Helv. Phys. Acta 38, 207–214 (1965), Induktionszeit-methoden zur Bestimmung von Diffusionskoeffizienten und Wärmeleitfähigkeiten.

    Google Scholar 

  22. Halleran, E. M., Diffusion und Thermodiffusion von Isotopen-Gasen. J. Chem. Phys. 21, 2184 (1953).

    Article  Google Scholar 

  23. Hamann, S. D., Physico-Chemical Effects of Pressure (New York 1957).

    Google Scholar 

  24. Harteck, P. & H. W. Schmidt, Z. physik. Chem. B21, 447 (1933).

    CAS  Google Scholar 

  25. Hertz, G., Z. Physik 19, 35 (1923).

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. Hilsenrath, J., Sources of transport coefficients and correlations of thermodynamic and transport data (1945–1954). Selected Combustion Problems II, pp. 199–244 (London 1956).

    Google Scholar 

  27. Hilsenrath, J., Report on sources and compilations of transport properties of gases (TD), Second Biennial Gas Dynamics Symposium. Northwestern University, Evanston, Illinois (1957).

    Google Scholar 

  28. Hirschfelder, J. O., C. F. Curtiss, & R. B. Bird, Molecular theory of gases and liquids (New York 1954). Neudruck 1964 mit Korrekturen.

    Google Scholar 

  29. Hirschfelder, J. O., Diffusion coefficients in flames and detonations with constant enthalpy. Phys. Fluids a, 109 (1960).

    Google Scholar 

  30. VAN Itterbeck, A., Measurements on thermal diffusion combined with ordinary diffusion in gas mixtures (using velocity of sound measurements). Proceedings International Symposium on Transport Processes in Statistical Mechanics (I. Prigogine, ed.), p. 387 (New York 1958).

    Google Scholar 

  31. Jackmann, O., Dissertation (Halle 1906).

    Google Scholar 

  32. Jeffries, Q. R. & H. G. Drickamer, Diffusion in the System CH4-CH3T to 300 Atm. Pressure (0-25-50 °C. Die Meβwerte bestätigen die ENSKOG-CHAPMAN-Theorie). J. Chem. Phys. 21, 1358 (1953).

    Article  CAS  Google Scholar 

  33. Jeffries, Q. R. & H. G. Drickamer, Diffusion in CO2-CH4-Mixtures to 225 Atm. Pressure (25-50 °C, 50% CO2 und 75% CO2, Gesamtdichte zwischen 0,07 und 0,58 g/cm3, C14O2. Bei 50% Übereinstimmung mit CHAPMAN-ENSKOG, bei 75% positive Abweichungen). J. Chem. Phys. 22, 436 (1954).

    Article  CAS  Google Scholar 

  34. Jost, W., Diffusion in Solids, Liquids, Gases. 3rd Printing with Addendum (New York 1960).

    Google Scholar 

  35. Keyes, J. J. Jr. & R. L. Pigford, Diffusion in a ternary gas system with application to gas separation. Chem. Eng. Sci. 6, 215 (1957).

    Article  CAS  Google Scholar 

  36. Kimpton, D. T. & F. T. Wall, Bestimmung von Diffusionskoeffizienten aus den Geschwindigkeiten der Verdampfung von H2, H2O, CH4, C2H6, C2H4, SO2, D2O in Luft. J. Phys. Chem. 56, 715 (1952).

    Article  CAS  Google Scholar 

  37. Kirk, R. E. & D. F. Othmer, eds., Diffusion in gases. Encyclopaedia of Chemical Technology, Vol. 5 by M. Benedict (New York 1950).

    Google Scholar 

  38. Lonius, A., Ann. Phys. (4) 29, 664 (1909).

    Article  CAS  Google Scholar 

  39. Loschmidt, J.,Wiener Ber. 61, 367 (1870).

    Google Scholar 

  40. Loschmidt, J.,Wiener Ber. 62, 468 (1870).

    Google Scholar 

  41. Lund, I. M. & A. S. Berman, Flow and Self-Diffusion of Gases in Capillaries. Part. II. J. Appl. Phys. 37, 2496 (1966).

    Article  CAS  Google Scholar 

  42. Mack, E.,J. Amer. Chem. Soc. 47, 2468 (1925).

    Google Scholar 

  43. Mason, E. A., Higher approximations for the transport properties of binary gas mixtures. I. General formulas. J. Chem. Phys. 27, 75 (1957).

    Article  CAS  Google Scholar 

  44. Mason, E. A., Higher approximations for the transport properties of binary gas mixtures. II. Applications. J. Chem. Phys. 27, 782 (1957).

    Article  CAS  Google Scholar 

  45. Mason, E. A., J. T. Vanderslice, & J. M. Yos, Transport properties of high-temperature multicomponent gas mixtures. Phys. Fluids 2, 688 (1959).

    Article  CAS  Google Scholar 

  46. Mason, E. A., Kirkendall Effect in Gaseous Diffusion. II. Absolute Determination of Diffusion Coefficients. Phys. Fluids 4, 1504 (1961).

    Article  Google Scholar 

  47. Mifflin, T. R. & C. O. Bennett, Self-diffusion in argon to 300 atmospheres. J. Chem. Phys. 29, 975 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  48. Miller, L. & E. A. Mason, Oscillating Instabilities in Multicomponent Diffusion. Phys. Fluids 9, 711 (1966).

    Article  CAS  Google Scholar 

  49. Miller, L., Instabilities in Ternary Diffusion. Phys. Fluids 10, 1809 (1967).

    Article  CAS  Google Scholar 

  50. Mullaly, J. M.,Nature 113, 711 (1924); Phil. Mag. 48, 1105 (1924).

    Article  Google Scholar 

  51. VAN Obermayer, A., Wiener Ber. 81(II), 1102 (1880).

    Google Scholar 

  52. O’hern, Jr., H. A. & J. J. Martin, Diffusion in Kohlendioxid bei höheren Drucken (Messungen bei 0 °C bis 25 Atm., bei 35 °C bis 100 Atm., bei 100 °C bis 200 Atm. Zwei Ionisationszellen, getrennt durch porösen Pfropfen aus gesinterter Bronze. Gleichmäβige Füllung und Injektion von wenig C14O2. D · ϱin (cm2sec) (mol/1) etwa 0,57, 0,47 und 0,42 bei 100°, 35° und 0 °C. Fast unabhängig von der Dichte. Bis maximal 17 mol/1. Nach CHAPMAN-ENSKOG hätte D · ϱ bis dahin auf die Hälfte fallen müssen). Ind. Eng. Chem. 47, 2081 (1955).

    Article  CAS  Google Scholar 

  53. Pakubab, Thomas A. & John R. Febbon, Binary Diffusion Coefficients in Nonpolar Gases. I & EC Fundamentals 5, 144 (1966).

    Article  Google Scholar 

  54. Pbesent, R. D., Kinetic Theory of Gases. McGraw-Hill (New York 1958).

    Google Scholar 

  55. Proceedings of the International Symposium on Transport Processes in Statistical Mechanics, Brüssel 1956 (I. Pbigogine, ed.) (New York 1958).

    Google Scholar 

  56. Proceedings of the Second Gas Dynamics Symposium on Transport Properties in Gases. Evanston, Illinois, 1957 (1958).

    Google Scholar 

  57. Reid, R. G. & T. K. Shebwood. The Properties of Gases and Liquids (New York 1958).

    Google Scholar 

  58. Reik, H. G., Viscosity pressure tensor, diffusion and heat flow in strongly inhomogeneous gases. Z. Naturforsch. 12a, 663 (1957).

    Google Scholar 

  59. Robb, W. L. & H. G. Dbickameb, Diffusion in CO2 up to 150 Atm. Pressure. (0-45 °C, Apparat.-Beschreibung: kleine, mit grobporigen Stoffen gefüllte Zellen wurden über plan-geschliffene Flächen aufeinandergeschoben. Nachweis des C14 über Szintillationskristalle. Übereinstimmung der Resultate mit ENSKOG-CHAPMAN zwischen 0 und 0,07 g/cm3 gut, zwischen 0,07 und 0,7 g/cm3 gemessene Werte zu hoch, zwischen 0,7 und 0,8 g/cm3 gemessene Werte zu tief im Vergleich zu ENSKOG-CHAPMAN.) J. Chem. Phys. 19, 1504 (1951).

    Article  CAS  Google Scholar 

  60. Schmidt, R., Ann. Physik (4) 14, 801 (1904).

    Article  Google Scholar 

  61. Sniedeb, R. F. & C. F. Cttbtiss, Kinetic theory of moderately dense gases. Phys. Fluids 1, 122 (1958).

    Article  Google Scholar 

  62. Squibe, D. R. & W. G. Hooveb, J. Chem. Phys. 50, 701 (1969).

    Article  Google Scholar 

  63. Sbivastava, B. N. & Anil Saban, Mutual Diffusion in Polar-Nonpolar Gases: Krypton-Sulphur Dioxide and Krypton-Diethyl Ether. Can. J. Phys. 44, 2595 (1966).

    Article  Google Scholar 

  64. Stefan, A., Wiener Ber. (II) 68, 385 (1874).

    Google Scholar 

  65. Stefan, A., Wiener Ber. (II) 98, 1418 (1889).

    Google Scholar 

  66. Stefan, A., Ann. Physik (3) 41, 724 (1890).

    Google Scholar 

  67. Summebhays, W. E.,Proc. phys. Soc. 42, 218 (1930).

    Article  Google Scholar 

  68. Timmebhatjs, K. D. & H. G. Dbickameb, “Self-Diffusion” in CO2 at Moderate Pressures (296 °K, 0,5-28 Atm., C14O2-CO2. D 11 fällt nahezu linear mit dem Druck. Übereinstimmung mit ENSKOG-CpHAPMAN gut). J. Chem. Phys. 19, 1242 (1951).

    Article  Google Scholar 

  69. Timmebhaus, K. D. & H. G. Dbickameb, Diffusion in the System C14O2-CO2 to 1000 Atm. Pressure. (0-25-50 °C, 100-1000 Atm., 0,8-1,1 g/cm3. ENSKOG-CHAPMAN-Theorie unbrauchbar. Darstellung nach D =D Oexp[—Q/RT]. Q steigt im genannten Dichtebereich von 200 auf 1400 cal/mol. D0 von 7 · 10-5 auf 30 · l0-5 cm2/sec.) J. Chem. Phys. 20, 981 (1952).

    Article  Google Scholar 

  70. Toob, H. L., Diffusion in three-component gas mixtures. A. I. Ch. E. J. 3, 198–207 (1957).

    Google Scholar 

  71. Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie (W. Foebst,ed.). Diffusion, Bd. 5, pp. 845–855 (München-Berlin, 1954).

    Google Scholar 

  72. Vaillant, P.,J. phys. 1, 877 (1911).

    Google Scholar 

  73. Walkeb, R. E. & A. A. Westenbebg, Molecular diffusion studies in gases at high temperatures. J. Chem. Phys. 29, 1139 (1958).

    Article  Google Scholar 

  74. Cabslaw & Jaegeb, Conduction of Heat in Solids, § 106, p. 223/4 (Oxford 1959).

    Google Scholar 

  75. Westenbebg, A. A., Review on gaseous diffusion. Combustion and Flame 1, 346 (1957).

    Article  Google Scholar 

  76. Westenbebg, A. A. & R. E. Walkeb, New method of measuring diffusion coefficients of gases. J. Chem. Phys. 26, 1753 (1957).

    Article  Google Scholar 

  77. Whalley, E. & W. G. Schneideb, Intermolecular potentials of argon, krypton and xenon. J. Chem. Phys. 23, 1644 (1955).

    Article  Google Scholar 

  78. Wicke, E. & G. Holleck, Diffusionsüberspannung von Wasserstoff und Deuterium. Z. phys. Chem. N.F. 46, 123 (1965).

    Article  CAS  Google Scholar 

  79. Winn, E. H.,Phys. Rev. 80, 1024 (1950).

    Article  CAS  Google Scholar 

  80. Winter, E. R. S.,Trans. Far. Soc. 47, 342 (1952).

    Article  Google Scholar 

  81. Wintergoest, E., Ann. Physik (5) 4, 33 (1930).

    Google Scholar 

  82. Wise, H., Diffusion coefficient of atomic hydrogen through multieomponent mixtures. J. Chem. Phys. 31, 1414 (1959).

    Article  CAS  Google Scholar 

  83. VAN Wogaxj, M., Ann. Physik (4) 23, 345 (1907).

    Google Scholar 

  84. Wu, T.-Y. & I. Amdur, Note on the He-He interaction potential and its determination from AMDUR’S scattering measurements. J. Chem. Phys. 28, 986 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  85. Yotjssef, A. & M. D. Migahed, Diffusionskoeffizient von Stickstoff-Kohlendioxid-Gemischen. Z. physik. Chem. N.F. 45, 317 (1965).

    Article  Google Scholar 

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Jost, W., Hauffe, K. (1972). Diffusion in Gasen. In: Diffusion. Fortschritte der Physikalischen Chemie, vol 1. Steinkopff. https://doi.org/10.1007/978-3-642-85281-7_5

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