Differenza tra trasferimento di massa e diffusione

Main Difference - Mass Transfer vs Diffusion

Trasferimento di massa e diffusione e sono due termini importanti utilizzati per spiegare la diffusione o l'aggregazione di soluti in un fluido. Il trasferimento di massa è un termine generale e la diffusione è una forma di trasferimento di massa. Il trasferimento di massa è il trasporto di massa da un luogo all'altro. La diffusione è la distribuzione uniforme dei soluti in tutto il sistema. La principale differenza tra trasferimento di massa e diffusione è quella il trasferimento di massa può o non può avvenire attraverso un gradiente di concentrazione mentre la diffusione avviene attraverso un gradiente di concentrazione.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il trasferimento di massa
     - Definizione, forme diverse, applicazioni
2. Cos'è la diffusione
     - Definizione, spiegazione, determinazione della velocità di flusso
3. Qual è la differenza tra trasferimento di massa e diffusione
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Assorbimento, Concentrazione, Diffusione, Distillazione, Evaporazione, Trasferimento di massa, Precipitazione, Sublimazione

Cos'è il trasferimento di massa

Il termine trasferimento di massa si riferisce al trasporto di una massa da un luogo a un altro. Esistono molti processi chimici diversi in cui si verificano trasferimenti di massa. Alcuni di questi processi sono elencati di seguito.

• Assorbimento
• Evaporazione
• sublimazione
• essiccazione
• Precipitazione
• Filtrazione a membrana
• Distillazione, ecc.

Nella maggior parte di questi casi, si verifica un trasferimento di massa insieme a una reazione chimica. Alcuni dei processi implicano transizioni di fase, cioè, l'evaporazione dell'acqua è la conversione di acqua liquida in vapore. Qui l'acqua nel contenitore viene trasferita nell'aria.

Figura 1: L'evaporazione è un tipo di trasferimento di massa

Ci sono alcune importanti applicazioni di trasferimento di massa. Ad esempio, dispersione di contaminanti, essiccazione, umidificazione, segregazione e drogaggio nei materiali, vaporizzazione e condensazione di miscele, torri di raffreddamento, respirazione, sudorazione, ecc..

Cos'è la diffusione

Il movimento di un soluto o di un gas da un'area ad alta concentrazione in un'area a bassa concentrazione attraverso l'aria o l'acqua è noto come diffusione. In altre parole, le molecole si muovono attraverso un gradiente di concentrazione. Pertanto, i fattori che influenzano il gradiente di concentrazione influenzeranno la diffusione.

Figura 2: Diffusione è la diffusione di soluti in tutto il sistema in modo uniforme

La diffusione termina quando la concentrazione dell'intero sistema (gas o liquido) è uguale. Ciò significa che la diffusione avviene finché tutti i soluti non si distribuiscono uniformemente nel sistema. Ma la diffusione può essere monitorata utilizzando diverse membrane. Ad esempio, le membrane impermeabili non consentono la diffusione. Le membrane semi-permeabili permettono il passaggio di alcune particolari particelle di soluto.

La velocità di flusso in diffusione è data dalla seguente equazione. Secondo questa equazione, la diffusione di un soluto è proporzionale al gradiente di concentrazione.

J = -D (dc / dx)

J è la quantità di una sostanza che passa attraverso una superficie di riferimento di unità di area per unità di tempo, D è la costante di diffusione, c è la concentrazione di soluto e x è la direzione (o posizione).

Differenza tra trasferimento di massa e diffusione

Definizione

Trasferimento di massa: Il trasferimento di massa si riferisce al trasporto di una massa da un luogo a un altro.

Diffusione: La diffusione è il movimento di un soluto o di un gas da un'area ad alta concentrazione a un'area di bassa concentrazione attraverso l'aria o l'acqua.

Principio

Trasferimento di massa: Il trasferimento di massa può avvenire come transizione di fase, separazione o come risultato di una reazione chimica.

Diffusione: La diffusione causa il trasferimento di massa da un'area ad alta concentrazione a un'area a bassa concentrazione.  

Gradiente di concentrazione

Trasferimento di massa: Il trasferimento di massa può o non può avvenire attraverso un gradiente di concentrazione.

Diffusione: La diffusione avviene attraverso un gradiente di concentrazione.

Movimento di soluti

Trasferimento di massa: Il trasferimento di massa può comportare il movimento di soluti (es: in evaporazione) o interrompere il movimento dei soluti (es: precipitazioni).

Diffusione: La diffusione coinvolge sempre il movimento dei soluti.

Conclusione

Il trasferimento di massa è il movimento di massa da un luogo all'altro. La diffusione è una forma di trasferimento di massa. La principale differenza tra trasferimento di massa e diffusione è che il trasferimento di massa può o non può avvenire attraverso un gradiente di concentrazione mentre la diffusione avviene attraverso un gradiente di concentrazione.

Riferimento:

1. "Multiphysics Cyclopedia." COMSOL, disponibile qui.
2. "Diffusione". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 24 febbraio 2016, disponibile qui.
3. "Trasferimento di massa". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24 gennaio 2018, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Blausen 0315 Diffusion" di Tristan Schmurr (CC BY 2.0) via Flickr
2. "Vaporizzazione" di BruceBlaus - Opera propria (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia