粒内擴散英文解釋翻譯、粒内擴散的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 intraparticle diffusion

分詞翻譯：

粒的英語翻譯：

grain; granule
【醫】 grain; granula; granulatio; granulation; granulationes; granule; granum

内擴散的英語翻譯：

【化】 internal diffusion

專業解析

粒内擴散（Intraparticle Diffusion）是物理化學與化工動力學中的核心概念，指流體分子或離子在固體多孔顆粒内部的遷移過程。這一現象常見于吸附、催化反應、色譜分離等領域，其動力學特征直接影響材料傳質效率與工業設備設計。

定義與機制

根據《化工傳質過程基礎》（第三版）的定義，粒内擴散屬于非均相擴散類型，主要受孔隙結構、濃度梯度和分子熱運動驅動。相較于粒間擴散（Interparticle Diffusion），其傳質阻力主要來自顆粒内部的曲折孔道結構。

關鍵影響因素

美國化學工程師協會（AIChE）技術手冊指出三個核心參數：

孔隙率：孔隙體積占比決定擴散路徑有效性
曲折因子：孔道彎曲程度修正擴散系數
表面擴散：吸附質在孔壁的二維遷移現象

數學描述

基于Fick第二定律的修正公式可表示為： $$ frac{partial C}{partial t} = D_e left( frac{partial C}{partial r} + frac{2}{r} frac{partial C}{partial r} right) $$ 其中$D_e$為有效擴散系數，$r$為徑向坐标。該模型在《多孔介質傳質分析》中被驗證適用于球形顆粒的濃度場模拟。

工業應用實例

美國環保署（EPA）在《吸附技術指南》中強調，活性炭淨水系統需通過粒内擴散系數計算确定濾床高度，典型案例顯示當擴散系數低于$10^{-10} , text{m}/text{s}$時需增加接觸時間以達标處理效率。

網絡擴展解釋

粒内擴散是氣-固催化反應中的關鍵傳質過程，指反應物或産物在催化劑顆粒内部微孔結構中的擴散現象。以下是詳細解釋：

基本定義粒内擴散屬于内擴散範疇，與外擴散共同構成催化反應的傳質步驟。其核心是反應物從催化劑顆粒外表面通過微孔向内部活性位點遷移，或産物反向遷移的過程。
發生過程 • 反應物從氣流主體擴散到顆粒外表面（外擴散） • 反應物通過微孔向顆粒内部擴散（粒内擴散） • 在内部活性位發生催化反應 • 産物通過微孔擴散回外表面 • 産物擴散回氣流主體
擴散機制主要包含三種形式：

克努森擴散：當孔徑小于分子平均自由程時，分子與孔壁碰撞主導
容積擴散（正常擴散）：孔徑較大時的分子間碰撞主導
表面擴散：吸附分子沿孔壁的遷移運動

影響因素 • 催化劑孔隙結構（孔徑分布、曲折因子） • 反應物分子尺寸與孔徑的比值 • 溫度梯度引起的熱擴散 • 濃度梯度驅動的費克擴散

該過程直接影響催化劑的有效利用率，當擴散速率低于表面反應速率時，會形成濃度梯度，導緻催化劑内部活性位未充分利用的現象，稱為内擴散限制效應。

如需查看具體反應步驟圖示或數學建模公式，可參考原始内容。