
【化】 mass transfer resistance; resistance to mass transfer
send
character; matter; nature; pawn; pledge; quality; question; ******
【醫】 mass; massa; quality; substance; substantia
【經】 guilder
obstruction; resistance
【化】 resistance
【醫】 resistance; vis a fronte
傳質阻力(Mass Transfer Resistance)是化學工程與分離過程中的核心概念,指物質在相際傳遞過程中受到的阻礙作用。其本質是分子擴散或對流傳遞時因濃度梯度、流體黏度或界面特性等因素産生的能量損耗。根據傳質雙膜理論,阻力主要來源于兩相界面處的滞留膜層,具體表現為傳質系數($k$)的倒數關系式:
$$ R = frac{1}{k} = frac{delta}{D} $$
其中$delta$為膜層厚度,$D$為擴散系數。該公式揭示了阻力與擴散路徑長度正相關,與物質擴散能力負相關的規律(來源:《化工原理》第三版,譚天恩編著)。
實際工業應用中,傳質阻力會顯著影響分離效率。例如在精餾塔中,氣液兩相的界面湍流程度會改變膜層厚度,進而調節阻力大小。美國化學工程師協會(AIChE)研究指出,通過優化填料結構或攪拌速率,可使傳質阻力降低40%以上(來源:AIChE期刊_Volume 68, Issue 5)。在生物制藥領域,細胞膜對營養物質的傳遞阻力更是直接關系到發酵産率,相關研究已被收錄于《生物工程學報》2023年刊。
傳質阻力是傳質過程中阻礙物質在兩相間傳遞的統稱,其核心含義和分類可總結如下:
傳質阻力是衡量相際傳質效率的關鍵參數,表示單位時間、單位傳質推動力下,物質通過單位面積的傳遞速率受限程度。在工程和化學分析中,它直接關聯到總傳質系數(如氣相分壓推動力對應的$K_G$或液相濃度推動力對應的$K_L$)。
外部傳質阻力
主要來源于物質在流體相(如液膜或氣膜)中的擴散障礙。例如:
内部傳質阻力
存在于多孔介質或固相内部,例如:
在化工分離(如精餾、萃取)、色譜分析、生物發酵(如乳酸生産)及環境工程(如吸附脫硫)中,傳質阻力直接影響設備效率和能耗。例如,色譜分析中傳質阻力過大會導緻峰拖尾,降低分離度。
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