Equi-Molar Diffusion क्या होता है? | Mass Transfer हिंदी में

Equi-Molar Diffusion एक special case है multicomponent diffusion का, जिसमें सभी species के molar flux बराबर होते हैं। यह concept chemical engineering में multicomponent mass transfer problems को simplify करने के लिए use किया जाता है।

1. Definition

यदि किसी mixture में species A और B मौजूद हैं और उनकी molar fluxes बराबर हैं, तो इसे Equi-Molar Diffusion कहते हैं।

Flux relation: N_A = N_B = N

2. Fick’s Law for Equi-Molar Diffusion

Binary mixture में equi-molar diffusion के लिए Fick’s Law simplify हो जाता है:

N_A = -D_AB · (dC_A/dx)

जहाँ D_AB = diffusion coefficient, dC_A/dx = concentration gradient, और N_A = molar flux of A (same for B due to equi-molar condition)

3. Key Assumptions

• Binary mixture (A और B) consider किया जाता है।
• Total molar flux constant होती है (N_total = N_A + N_B = constant)।
• Isothermal और isobaric condition assumed।
• No chemical reaction, केवल molecular diffusion।

4. Applications

• Gas diffusion studies (e.g., H2 और N2 mixture)
• Binary liquid diffusion in membranes
• Design of separation processes where molar fluxes assumed equal
• Industrial chemical reactors for simplification of multicomponent mass transfer

5. Practical Example

मान लें, H2 और N2 का binary mixture है, D_AB = 2 × 10⁻⁵ m²/s, और concentration gradient dC_A/dx = 0.1 mol/m³·m

Equi-molar flux: N_A = -D_AB × dC_A/dx = -(2 × 10⁻⁵) × 0.1 = -2 × 10⁻⁶ mol/m²·s

निष्कर्ष

Equi-Molar Diffusion mass transfer का simplified approach है, जो binary और multicomponent mixtures के analysis में use होता है। यह condition particularly तब useful होती है जब molar fluxes समान होने की assumption valid हो।