Skillnad mellan massöverföring och diffusion

Huvudskillnad - Massöverföring mot diffusion

Massöverföring och diffusion och är två viktiga termer som används för att förklara spridningen eller aggregeringen av lösta ämnen i en vätska. Massöverföring är en allmän term, och diffusion är en form av massöverföring. Massöverföring är transporten av massa från en plats till en annan. Diffusion är jämn fördelning av lösta ämnen i hela systemet. Huvudskillnaden mellan massöverföring och diffusion är det massöverföring kan eller kanske inte förekomma över en koncentrationsgradient medan diffusion sker över en koncentrationsgradient.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är massöverföring
     - Definition, olika former, applikationer
2. Vad är diffusion
     - Definition, Förklaring, Bestämning av flödeshastigheten
3. Vad är skillnaden mellan massöverföring och diffusion
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Absorption, koncentration, diffusion, destillation, evaporation, massöverföring, nederbörd, sublimering

Vad är massöverföring

Termen massöverföring avser transport av en massa från en plats till en annan. Det finns många olika kemiska processer där massöverföringar uppträder. Några av dessa processer listas nedan.

• Absorption
• avdunstning
• sublime
• Torkning
• Utfällning
• Membranfiltrering
• Destillation, etc.

I de flesta fall förekommer massöverföring tillsammans med en kemisk reaktion. Vissa av processerna innefattar fasövergångar, dvs indunstning av vatten är omvandlingen av flytande vatten till ånga. Här överförs vattnet i behållaren till luften.

Figur 1: Förångning är en typ av massöverföring

Det finns några viktiga tillämpningar av massöverföring. Exempelvis spridning av föroreningar, torkning, fuktning, segregeringar och dopning i material, förångning och kondensering av blandningar, kyltorn, andning, svettning, etc.

Vad är diffusion

Förflyttning av ett lösningsmedel eller en gas från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration genom luft eller vatten är känd som diffusion. Med andra ord rör molekylerna genom en koncentrationsgradient. Därför påverkar faktorerna som påverkar koncentrationsgradienten diffusionen.

Figur 2: Diffusion är spridningen av soluter i hela systemet jämnt

Diffusionen avslutas när koncentrationen av hela systemet (gas eller vätska) är lika. Detta innebär att diffusion uppträder tills alla lösta ämnen fördelas jämnt över hela systemet. Men diffusionen kan övervakas med olika membran. Till exempel tillåter ogenomsläppliga membran inte diffusion att uppstå. Halvpermeabla membran tillåter att vissa specifika lösta partiklar passerar igenom.

Flödeshastigheten i diffusion ges av följande ekvation. Enligt denna ekvation är diffusion av ett lösningsmedel proportionellt mot koncentrationsgradienten.

J = -D (dc / dx)

J är mängden av ett ämne som passerar genom en referensyta av enhetsarean per tidsenhet, D är diffusionskonstanten, c är koncentrationen av lösningsmedel och x är riktningen (eller platsen).

Skillnad mellan massöverföring och diffusion

Definition

Massöverföring: Massöverföring avser transport av en massa från en plats till en annan.

Diffusion: Diffusion är rörelsen hos ett lösningsmedel eller en gas från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration genom luft eller vatten.

Princip

Massöverföring: Massöverföring kan ske som en fasövergång, separation eller som ett resultat av en kemisk reaktion.

Diffusion: Diffusion orsakar överföringen av massa från en hög koncentrationsarea till en låg koncentration område.  

Koncentrationsgrad

Massöverföring: Massöverföring kan eller kanske inte förekomma över en koncentrationsgradient.

Diffusion: Diffusion sker över en koncentrationsgradient.

Förflyttning av lösta ämnen

Massöverföring: Massöverföring kan innebära rörelse av lösningsmedel (ex: i avdunstning) eller stoppa upplösningen av lösta ämnen (ex: nederbörd).

Diffusion: Diffusion inbegriper alltid rörligheten för lösta ämnen.

Slutsats

Massöverföring är massans rörelse från en plats till en annan. Diffusion är en form av massöverföring. Huvudskillnaden mellan massöverföring och diffusion är att massöverföring kanske eller inte kan ske över en koncentrationsgradient medan diffusion sker över en koncentrationsgradient.

Referens:

1. "Multiphysics Cyclopedia." COMSOL, Tillgänglig här.
2. "Diffusion." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 24 februari 2016, Tillgänglig här.
3. "Massöverföring." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24 januari 2018, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Blausen 0315 Diffusion" av Tristan Schmurr (CC BY 2.0) via Flickr
2. "Förångning" av BruceBlaus - eget arbete (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia