خوراکی . بهداشتی-درمانی . دانستی ها

اندازه گیری ضریب نفوذ کلرید سدیم در آب

عباسعلی عربی1*، علی عموزاده 2

1- دانشگاه سمنان گروه مهندسی شیمی، 2- دانشگاه سمنان گروه شیمی کاربردی

abbasaliarabi@yahoo.com

چکیده

نفوذ مولکولی در سیالات جز یکی از خاصیت های مهم است که به علت حرکت مولکولهای جسم و وجود انرژی حرارتی انجام می‌پذیرد. در پژوهش حاضر ضریب نفوذ کلرید سدیم در آب با دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفته است و مقدار آن با استفاده از داده های آزمایشگاهی به دست آمده توسط رابطه تجربی تعیین شده است.

1- مقدمه

طراحی و انجام فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی به خواص اجزاء موجود در سیستم بسگی دارد. یکی از خواص مهم در سیالات ضریب نفوذ است. نفوذ بیان کننده مکانیزم انتقال جرم می باشد. انتقال جرم زمانی صورت می‌گیرد که دو فاز قابل امتزاج تشکیل یک فاز بدهند. انتقال جرم می تواند ناشی از اختلاف غلظت دما و فشار و وجود نیروهای خارجی بین دو نقطه باشد، که از آنها به عنوان اختلاف پتانسیل شیمیایی نام برده می شود. قوانین اول و دوم فیک پدیده نفوذ را توصیف می ‌کنند. معادلاتی که بر مبنای قوانین فیک هستند برای مدل سازی پدیده های انتقال در صنایع غذایی، پلیمرهای زیستی، داروها، محیط های متخلخل، غشا ها و مواردی از این قبیل مورد استفاده قرار می گیرند.

روتر (1)، راج(2) و همکاران پژوهشی جهت تعیین ضریب نفوذ کلرید سدیم در آب در فشارهای مختلف انجام داده اند.

مالدونادو (3)، دروساس (4) و همکاران به تعیین ضریب نفوذ کلرید سدیم در دانه‌های زیتون پرداخته اند. آنها در این تحقیقات محلول شور با غلظت های مختلف را مورد بررسی قرار دادنده اند.

گرایور(5)، وانگ (6) و همکاران ضریب نفوذ کلرید سدیم در محلولهای با غلظت مختلف پروتئین را اندازه گیری کردنده اند.

مایر(7) ضریب نفوذ کلرید سدیم در محلول آب_ویتامین را اندازه‌گیری کرده است.

رمضان کرامان و همکاران (8) نفوذ کلرید_سدیم و غلظت های مختلف در پودر آلمونیوم پر شده با چسب اپوکسی را مورد مطالعه و بررسی قرار دادنده اند. در همه موارد فوق با توجه به اینکه عملیات تماس جامد_مایع حاکم است تفاوت پتانسیل شیمیایی بین اجزا موجود در محلول منجر به انتقال جرم از طریق نفوذ شده است و نتایج به دست آمده حاکی از این است که هر چه غلظت کلرید سدیم در محلول کلرید سدیم_آب افزایش یابد، ضریب نفوذ نیز افزایش می یابد.

معادلات تئوری و تجربی برای اندازه گیری ضریب نفوذ موجود است. در داده های تجربی و ضریب نفوذ در مایعات به روش نیمه تجربی محاسبه می گردد.

پری(9) روشهای متعددی برای محاسبه ظریف ضریب نفوذ مایعات را گزارش داده است. در این تحقیق ضریب نفوذ محلول دو مولار کلرید سدیم در آب با استفاده از معادله تجربی اندازه گیری شده است .

2- تجربی

1-2- مواد

در این تحقیق از آب دو بار تقطیر عاری از یون و نمک کلرید سدیم گرید خوراکی با خلوص بالای 98 درصد استفاده شد.

2-2- روش ها و دستگاه ها

آب نمک با استفاده از ترازوی دیجیتالی ساخت کشور ژاپن مدل AND GF-600 با دقت 0/001 گرم توزین شدند و به مدت ۵ دقیقه در یک بالن ۱۰۰ میلی لیتری با استفاده از همزن مگنت دار آزمایشگاهی ساخت کشور انگلیس مدل STUART SM27 عمل انحلال صورت گرفت. سپس محلول حاصل از کاغذ صافی عبور داده شد. محلول صاف شده به عنوان نمونه مورد آزمایش جهت اندازه گیری ضریب نفوذ مورد استفاده قرار گرفت. برای اندازه گیری ضریب نفوذ از دستگاه ساخت کشور انگلیس شرکت armfield استفاده شد که به دستگاه هدایت سنج ساخت کشور انگلیس مدل WPA CM-35 مجهز بود و هدایت الکتریکی محلول با دقت 1 ضربدر 10 بتوان  6- siemens  اندازه‌گیری شد.

3- نتایج و بحث

در جدول ۱ نتایج ادایت الکتریکی اندازه گیری شده توسط هدایت سنج بر حسب زمان در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد آورده شده است.

برای محاسبه ضریب نفوذ رابطه تجربی زیر استفاده میشود .

مراجع : مجموعه مقالات همایش ملی نمک

748