7.2.2扩散系数

费克定律中的扩散系数Ｄ代表单位浓度梯度下的扩散通量，它表达某个组分在介质中扩

散的快慢，是物质的一种传递性质。
一、一、气体中的扩散系数

气体中的扩散系数与系统、温度和压力有关，其量级为5210/ms。通常对于二元气体
Ａ、B的相互扩散，Ａ在B中的扩散系数和B在A中的扩散系数相等，因此可略去下标而用

同一符号Ｄ表示，即ABBADDD。
表７－１给出了某些二元气体在常压下（51.01310Pa）的扩散系数。
对于二元气体扩散系数的估算，通常用较简单的由富勒（Fuller）等提出的公式：

1.75
1/31/32
11
0.0101[()()]ABABTMMDPvv





（７－１９）

式中，D－Ａ、B二元气体的扩散系数，2/ms；
P
－气体的总压，Pa；

T
－气体的温度，Ｋ；

AM、B
M
－组分Ａ、B的摩尔质量，/kgkmol；

Av、B
v

－组分Ａ、B分子扩散体积，3/cmmol。

一般有机化合物可按分子式由表７－２查相应的原子扩散体积加和得到，某些简单物质
则在表７－２种直接列出。

表7－１ 某些二元气体在常压下（51.01310Pa）的扩散系数
系统 温度/K 扩散系数/(10-5m2/s) 系统 温度/K 扩散系数
/(10-5m2/s)
H2－空气 273 甲醇－空气 273
He－空气 317 乙醇－空气 273
O2－空气 273 正丁醇－空气 273
Cl2－空气 273 苯－空气 298
H2O－空气 273 甲醇－空气 298
298 H2－CO 273
332 H2－CO2 273
NH3－空气 273 H2－N2 273
CO2－空气 273 294
298 H2－NH3 298
SO2－空气 293 He－Ar 298

表７－２ 原子扩散体积和分子扩散体积

原子扩散体积 v/(cm3/mol) 分子扩散体积 Σv/( cm3/mol) 原子扩散体积 v/(cm3/mol) 分子扩散体积
Σv/( cm3/mol)
C He S CO
H Ne CO2
O Ar N2O
N Kr NH3
芳香族环 Xe H2O
杂环 H2 SF6
F D2 Cl2
CL N2 Br2
Br O2 SO2
I 空气
注：已列出分子扩散体积的，以后者为准。