Fenômenos III (24/03)

Fenômenos III (24/03)

1. Difusão em Líquidos

   • Teoria hidrodinâmica
     • Relações entre força e velocidade
     • Difusão de não eletrólitos
       • A difusão será a da molécula/soluto no meio
         • Utiliza a correlação de Wilke e Chang
     • Difusão de eletrólitos
       • Uma determinada substância decompõe-se em íons

2. Difusão em sólidos cristalinos

   • Através do movimento do atomo do soluta par o interior dos espaçõs vazios presentes nos sólidos
     • Mecanismos
       • Ocupação de vazios
         • Quando se ocupa posições atômicas vazias ou outro defeitos cristalinos na estrutura atômica
       • Intersticial
         • Tamanho do átomo é muito menor e consegue se difundir por isso
       • Interfacial
         • Neste mecanismo o primeiro átomo empurra o segundo, ocupando o espaço.

3. Difusão em sólidos porosos

   • Funciona como uma peneira molecular
     • Classificações
       • Difusão de Fick
         • Difusão com os poros do sólido sendo maiores do que o o caminho livre médio das moléculas difundentes
       • Difusão de Knudsen
         • Quando o soluto colide com as paredes dos poros ao invés de colidir com outras moléculas
           • Ocorre com gases leves, pressão baixa ou poros estreitos
       • Difusão combinada
         • Ocorre mais comumente
         • Quando o sólido poroso possue diferentes tamanhos de poros
           • Combinação entre Fick e Knudsen na difusão

4. Difusão em membrana

   • Diversas aplicações
   • Técnicas
     • Microfiltração
       • Separação de células/colóides/materiais em suspensão
     • Ultrafiltração
       • Separação de macromoléculas
     • Nanofiltração
       • Separação de moléculas de médio PM
     • Osmose inversa
       • Separação de sais

5. Equação da Continuidade

   • Permite analisar pontualmente o fenômeno de transferência de massa
   • A solução da equação deverá ser realizada de acordo com as condições de contorno e a condição inicial
     • Condição de contorno
       • Variáveis espaciais
       • Valor da concentração do soluto em posições específicas no volume de controle ou nas fronteiras desse volume
         • Se separa em:
           • Concentração ou fração especificada
             • Concentração ou fração especificada na superfície
           • Reação química na superfície
             • Reação química instantânea (todo A é consumido)
             • Reação Química não-instantânea
           • Superfície impermeável
             • Reação Química não-instantânea
           • Superfície com troca convectiva de massa
             • Reação Química não-instantânea
     • Condição inicial
       • Conhecimento da propriedade concentração ou fração do soluto no início do processo de TM
       • Variável temporal