扩散系数计算
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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、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lOFX/s。

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D\严D^D。

表7 - 1给出了某些二元气体在常压下(l.O13xia s P6/)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:
0.010 IT175 I丄+ 丄
(7-19)
式中，D-A、B二元气体的扩散系数•；
P-气体的总压，Pa；了-气体的温度，K ；
Mg 组分A、B的摩尔质量，kg/kmol；
-组分A、B分子扩散体积, cm3/mol o
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(1.013x10,P“)的扩散系数
注：已列出分子扩散体积的，以后者为准。

式7- 1 9的相对i 吴差一般小于1 0%。

二、液体中的扩散系数
由于液体中的分子要比气体中的分子密集得多，因此也体的扩散系数要比气体的 小得多，其量级为1O3X/S 。

表7 - 3给出了某些溶质在液体溶剂中的扩散系数。

表7 - 3溶质在液体溶剂中的扩散系数（溶质浓度很低）
对于很稀的非电解质溶液（溶质A+溶剂B ）,其扩散系数常用Wilke-Chang 公 式估算：
式中，0^-溶质A 在溶剂B 中的扩散系数（也称无限稀释扩散系数），，沪“； 丁-溶液
的温度，K ;
卩-溶剂B 的粘度，Pa s ；
D AB
= 7.4x10小
(删“片 ^7^ m 2
/ s (7 — 2 1)
溶剂B的摩尔质量，kg/SoI ；
e -溶剂的缔合参数，具体值为：水；甲醇；乙醇；苯、乙讎等不缔合的溶剂为；
匕-溶质A在正常沸点下的分子体积，cm3/mol t由正常沸点下的液体密度来计算。

若缺乏此密度数据，则可采用Tyn-Calus方法估算："=0.285*^ 其中«为物质的临界体积（属于基本物性），单位为cm3/mol t见表7-4。

表7-4常见物质的临界体积Vc
从（7-2 1 ）可见，溶质A在溶剂B中的扩散系数与溶质B在溶质A中的扩散系数DR"不相等，这一点与气体扩散系数的特性明显不同，需引起注意。

对给定的系统，可由温度久下的扩散系数°推算人下的$ （要求人和匚相差不大），如下：
2 =9（驴）
恥 2 （7-2 2）
三、生物物质的扩散系数
表7 - 5给出了一些生物溶质在水溶液中的扩散系数。

表7—5生物溶质在水溶液中的扩散系数
对于水溶液中生物溶质扩散系数的估算.当溶质相对于分子质量小于1000或其分子体积小于500。

"/〃曲时，可用式（7 - 2 1 ）;否则，宜用式（7-2 3）
八9.40x10“
D XB= -------- ——
（Polson 方法），卩（他）'nr Is（7-23）
其中，卩-鎔基的粘度，％』；
M八-生物溶质的摩尔质量。

四、四、固体中的扩散系数
表7-6给出了某些物质在固体中的扩散系数。

对于气体在固体中的扩散，一般是用渗透率& （permeability）来代替扩散系数D,两者间的关系为
P M =%B S（7-24）
其中.s为气体溶质A在固相中的溶解度，2.5,单位为〃F溶质（标准状态） / （加'固体・atm） o
7—6
**P M的单位：m'溶质（标准状态）/ （s?nr?atm/m）o。