• Металлургия алюминия
• Способы получения алюминия
• Альтернативные способы получения алюминия
• Основные компоненты электролита
• Свойства электролитов
  • Давление пара
  • Давление пара над различными системами
  • Поверхностные свойства
  • Смачивание
  • Вязкость
  • Диффузия
  • Электрическая проводимость
  • Промышленные электролиты
  • Тепло проводность
  • Активность компонентов электролита

Диффузия

Явление переноса вещества под действием градиента концентрации называется молекулярной диффузией. Понятие о коэффициенте диффузии вытекает из первого закона Фика: количество диффундирующего вещества (т, моль/с), проходящее через площадь (S, м2), расположенную перпендикулярно направлению диффузии в единицу времени, пропорционально градиенту концентрации диффундирующего вещества

Для количественного определения коэффициента диффузии используют второй закон Фика, который выводится из первого, если рассматривать скорость накопления диффундирующего вещества в единице объема как разность между потоками, поступающим внутрь данного объема и вытекающим из него.

Для выяснения температурной зависимости коэффициента диффузии исходят из тех же соображений, что были использованы для вывода аналогичной зависимости вязкости. Коэффициент диффузии обратно пропорционален времени релаксации. Последняя отличается от вязкого движения, так как диффузия может лимитироваться движением других частиц.

Другим уравнением, определяющим температурную зависимость коэффициента диффузии, является уравнение Стокса — Эйнштейна. Однако уравнение часто неприменимо для расплавленных солей. Это и понятно, так как оно выведено для движения шарика в непрерывной среде, в то время как силы электрического взаимодействия между ионами имеют дискретный характер.

Для чистого фторида натрия при 1049 °С значения коэффициентов диффузии ионов натрия и фтора близки. Зависимость коэффициентов диффузии ионов натрия и фтора проходит через минимум над составом криолита в системе NaF — AlF3 (для криолита DNa+ = 9,30- 10~s см2/с и Dv- = 5,63-10-5 см2/с при 1049 °С). При переходе от фторида натрия к криолиту коэффициент диффузии иона натрия понижается незначительно, а иона фтора — существенно. Это происходит вследствие того, что большая часть ионов фтора связывается в комплексы AlF- и AlF.

Коэффициент диффузии глинозема с увеличением концентрации Аl203 понижается. При 1050 °С в разбавленных растворах , а при концентрации глинозема 16 % (мае.) DMp - 1,4-Ю-5 см2/с. Это уменьшение происходит за счет укрупнения диффундирующих ионов.