En esta quinta unidad llamada " Transferencia de masa" como recordaremos hablamos principalmente de las leyes de difusión de graman y Fick así como algunos términos y otras definiciones para entender mejor estos conceptos.

La transferencia de masa consta de Un sistema con dos o más mezclas cuyas concentraciones varían de un punto a otro presentan una tendencia natural a transferir materia haciendo mínimas las diferencias de concentración dentro del sistema.

Otros conceptos que manejamos son:

Fracción mol: que es la Concentración molar de una sustancia con respecto al total. Fracción molar (Xi): se define como la relación entre las moles de un componente y las moles totales presentes en la solución.

Fracción masa: Fracción de una sustancia con respecto a la masa total. La fracción másica de soluto se define como el cociente entre la masa de soluto y la masa total de la disolución:

Concentración molar: Cantidad de moles del componente por unidad de volumen de solución.

Concentración masa: Cantidad de masa del componente i por unidad de volumen de solución.

También vimos que la transferencia de masa se separa en 2 partes.

A lo que se le llama convección, que es un mecanismo de transferencia de masa entre una superficie y un fluido en movimiento en el que intervienen tanto la difusión de masa como el movimiento de la masa de un fluido. Dentro de la convección se menciona la capa límite, que aparece en la superficie de los organismos viscosos donde el líquido parece pegarse a su superficie. Difusión También está la difusión: que es un mecanismo de transferencia de masa en la que no intervienen los movimientos moleculares masivos, tales como el fluir de un gas o el verter de un líquido a un recipiente. Como estudiamos en clase hay 2 leyes de difusión, la de Graham y la de Fick.

Ley de difusión de Graham

La difusión es el proceso por el cual una substancia se distribuye uniformemente en el espacio que la encierra o en el medio en que se encuentra. Por ejemplo: si se conectan dos tanques conteniendo el mismo gas a diferentes presiones, en corto tiempo la presión es igual en ambos tanques. También si se introduce una pequeña cantidad de gas A en un extremo de un tanque cerrado que contiene otro gas B, rápidamente el gas A se distribuirá uniformemente por todo el tanque. La difusión es una consecuencia del movimiento continuo y elástico de las moléculas gaseosas. Gases diferentes tienen distintas velocidades de difusión. Para obtener información cuantitativa sobre las velocidades de difusión se han hecho muchas determinaciones. En una técnica el gas se deja pasar por orificios pequeños a un espacio totalmente vacío; la distribución en estas condiciones se llama efusión y la velocidad de las moléculas es igual que en la difusión. Los resultados son expresados por la ley de Graham. "La velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad."

Ley difusión de Fick

Y la ley de Fick que nos dice que, la experiencia nos demuestra que cuando abrimos un frasco de perfume o de cualquier otro líquido volátil, podemos olerlo rápidamente en un recinto cerrado. Decimos que las moléculas del líquido después de evaporarse se difunden por el aire, distribuyéndose en todo el espacio circundante. Lo mismo ocurre si colocamos un terrón de azúcar en un vaso de agua, las moléculas de sacarosa se difunden por todo el agua. Estos y otros ejemplos nos muestran que para que tenga lugar el fenómeno de la difusión, la distribución espacial de moléculas no debe ser homogénea, debe existir una diferencia, o gradiente de concentración entre dos puntos del medio.

De la ley de Fick se hablo un poco más debido a que tiene más variables respecto a su coeficiente de difusión.

Coeficiente de difusión Es una constante de proporcionalidad para la propiedad de transporte. Sus unidades son m2/s. El coeficiente de difusión, al igual que la viscosidad, cambia con respecto a la temperatura y la presión.

Coeficiente de difusión respecto a la temperatura

La difusión térmica es causada por los gradientes de temperatura entre fluidos. Los coeficientes de difusión incrementan con la temperatura. Coeficiente de difusión respecto a la presión Los gradientes de presión pueden dar como resultado difusión por la presión. Los efectos de la difusión por presión y difusión térmica, suelen ser despreciables, a menos que los gradientes sean muy grandes. A presiones elevadas, el coeficiente ya no disminuye linealmente con la presión. En realidad, se sabe muy poco acerca de la variación de la difusividad por efecto de la presión.