New method for measuring liquid diffusion coefficient by equivalent concentration thin layer move
Year: 2025
Type: article
Abstract: 液相扩散系数是研究传质过程、计算传质速率以及化工设计与开发的重要基础数据。现有测量液相扩散系数的方法在测量精度、适用范围等方面都存在一定的局限性，因此提出一种基于液芯柱透镜快速测量液相扩散系数的新方法——等浓度薄层移动法。该方法利用具有空间浓度分辨测量能力的液芯柱透镜作为扩散池和成像元件，只需记录实验图像中某一固定浓度薄层（固定图像宽度）随时间的变化情况，基于Fick第二定律即可计算得到液相扩散系数。在室温（25 ℃）下，用该方法测量了氯化钾水溶液的扩散系数为1.8049×10−5 cm2/s。同时研究了不同浓度薄层的选取对测量结果的影响，发现选取薄层浓度< 0.16 mol/L时，计算的液相扩散系数较为稳定；选取薄层浓度≧0.17 mol/L时，扩散系数随所选浓度薄层的增大而增大。用该方法测量扩散系数时，一次实验可同时选取多个浓度薄层计算液相扩散系数，具有实验操作简单、测量时间短、测量结果精确等特点。
Source: Journal of Applied Optics
Authors: YANG Ruiqin, 云南大学 物理与天文学院，云南 昆明 650091, GENG Bolin, LI Yuan, LIANG Xin, MENG Weidong, 云南省碳中和绿色低碳技术重点实验室，云南 昆明 650091
Institution: Yunnan University
Language: English
Subfield: Spectroscopy
Field: Chemistry
Domain: Physical Sciences
Open Access status: hybrid
OpenAlex ID: W4408926617