Диффузия и подвижность атомных частиц в жидкости
Смирнов Б.М., Сон Э.Е., Терешонок Д.В.

Поступила в редакцию: 16 Марта 2017

DOI: 10.7868/S0044451017110219

PDF (211.5K)

Коэффициент диффузии пробного атома или молекулы в жидкости определяется для механизма, где перемещение пробной молекулы происходит в результате колебаний и движений молекул жидкости, окружающих пробную молекулу, и самой пробной частицы. Это приводит к случайному изменению координаты пробной молекулы, что в конечном итоге ведет к диффузионному движению пробной частицы в пространстве. При нахождении энергии активации рассматриваемого процесса диффузии используются два параметра взаимодействия частицы и жидкости, именно, газокинетическое сечение рассеяния пробных молекул в собственном газе, а также радиус Вигнера-Зейтца для пробных молекул. В рамках данного подхода вычислен коэффициент диффузии атомов и молекул в воде, где на основе экспериментальных данных построена зависимость энергии активации процесса диффузии пробных молекул в воде от параметра взаимодействия, а также температурная зависимость для коэффициента диффузии атомов или молекул в воде в рамках рассмотренных моделей. Статистически усредненное значение энергии активации для коэффициентов диффузии разных пробных молекул в воде, рассчитанное на основе каждой из представленных моделей, не превышает 10% от самого коэффициента диффузии. Рассмотрена диффузия кластеров в воде и представлена зависимость коэффициента диффузии от размера кластера. Точность представленных формул для коэффициента диффузии атомных частиц в воде оценивается в 50%.