Kraków, 21.04.2010r.

FIZYKOCHEMIA CIAŁA STAŁEGO

LABORATORIUM

DYFUZJA WZAJEMNA

Wioleta Rolewska

Karolina Sałata

Zespół nr 4

WIMiC

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie problemu dyfuzji w układach wieloskładnikowych, na przykładzie historii odkrycia efektu Kirkendalla, oraz jego konsekwencji w opisie dyfuzji wzajemnej w stopach (metoda Darkena).

1. Wykonanie ćwiczenia

W oparciu o dołączony artykuł Hideo Nakajimy wyznaczamy

• współczynnik dyfuzji wzajemnej D_Cu/Zn

• prędkość unoszenia

• ułamki molowe składników

• gradienty składników w miejscu położenia markerów

1. Opracowanie wyników

y_Zn = 0,26

y_Cu = 0,74

D_Cu/Zn = 3,8·10^-13m²s^-1

v = s/t

t = 2505600s

s = 9,652·10^-5

v = 3,85·10^-11

δ y_Zn/ δ_x => $\frac{0,4 - 0,26}{0,06 \times 0,0254} = 91,86$

$$\frac{\text{dy}\text{Cu}}{\text{dx}} = \ - 91,86$$

$$v = DCu\ \times \ \frac{\text{dy}\text{Cu}}{\text{dx}} + \ DZn\ \times \ \frac{\text{dy}\text{Zn}}{\text{dx}}$$

$$DCu = \ \frac{v - DZn\ \times \ \frac{\text{dy}\text{Zn}}{\text{dx}}}{\frac{\text{dy}\text{Cu}}{\text{dx}}}$$

D_Cu/Zn = D_Cuy_Zn + D_Zny_Cu

D_Cu= $\frac{DCuZn - DZnyCu}{\text{yZn}}$

D_Zn = 4,88·10^-13

D_Cu = 7,26·10^-14

1. Wykresy ilustrujące zjawisko dyfuzji