Обработка результатов экспериментов в методе проницаемости

Особенности обработки результатов диффузионных экспериментов рассмотрим на примере «классического» варианта метода проницаемости. В этом варианте используется плоская мембрана толщиной Н, на входе которой поддерживается постоянная концентрация диффузанта, а на выходе концентрация равна нулю (граничная задача I-I). Считается что растворимость диффузанта в веществе подчиняется закону Генри, а диффузия управляется законами Фика.

Типичная кривая проницаемости, зарегистрированная в дифференциальном варианте метода проницаемости, представлена на рис. 1б. Она имеет S-образный несимметричный вид. Кривая «/(f) — двухпараметрическая: она определяется двумя параметрами: коэффициентом диффузии D и константой проницаемости Р, которые и подлежат определению. Замечание. В экспериментах на реальных установках, появляется третий параметр

— время запаздывания аппаратуры, fo. Инерционность аппаратуры связана с извлечением диффузанта из источника, движением его через трубопроводы в резервуар и установлением заданного значения давления р₀ на входе в мембрану.

Константу проницаемости определяют из значения стационарного потока, пронормировав его на известные из независимых экспериментов поверхность и толщину мембраны, а также парциальное давление исследуемого газа на входе в мембрану.

Коэффициент диффузии определить значительно сложнее. Существует несколько методов определения величины нестационарного коэффициент диффузии газа в исследуемом материале.