Description: 

L’appareil CERa MKII pour l’étude du transfert de masse et de la diffusion gazeuse a traditionnellement utilisé un tube capillaire dans un bain d’eau chaude, avec un microscope à déplacement utilisé pour mesurer le taux de diffusion sur une période de temps. Bien que capable de donner de bons résultats, ce type d’appareil n’était pas sans inconvénients, notamment sa facilité d’utilisation.

Armfield a encore une fois introduit une alternative radicale aux méthodes traditionnelles, utilisant les avantages de la microscopie moderne compatible avec l’ordinateur, produisant un nouveau système avec un grand nombre d’avantages.

Une petite quantité du liquide volatil à étudier est placée dans un tube capillaire, qui est positionné dans un bloc métallique chauffé. Le bloc est chauffé par une cartouche chauffante électrique et maintenu à une température constante à l’aide d’une boucle de commande électronique.

Un courant d’air traverse la partie supérieure du tube capillaire, avec une couche d’air stationnaire au-dessus de la surface du liquide, créant une différence de pression partielle entre la surface du liquide et le courant d’air en circulation. Au fur et à mesure que la vapeur se diffuse du liquide dans le courant d’air, la quantité de liquide dans le tube diminue et la limite de phase entre le liquide et l’air diminue. La mesure de l’évolution de cette limite de phase avec le temps permet de déterminer le taux de transfert de masse molaire.

Une fente dans le bloc chauffant permet d’observer la limite de phase à l’aide d’un microscope haute définition. Ce microscope produit des images haute définition sur un ordinateur Windows standard (non fourni). Le logiciel fourni avec ce microscope comprend des mesures très précises et une fonction de laps de temps automatisée (sous forme de vidéo ou d’images fixes multiples).

Contenu expérimental:

• Pour déterminer le coefficient de diffusion d’un gaz par évaporation à partir d’une surface liquide
• Mesure directe des taux de transfert de masse en l’absence d’effets convectifs
• Utilisation des lois des gaz pour calculer les différences de concentration en termes de pressions partielles
• Utilisation de la loi de Fick pour mesurer les coefficients de diffusion en présence d’un gaz stationnaire
• Mesure de l’effet de la température sur les coefficients de diffusion
• Etude des coefficients de diffusion de fluides alternatifs
• Se familiariser avec l’utilisation d’instruments de laboratoire pour obtenir des mesures précises des données nécessaires à la conception de processus industriels