Mesure de la diffusivité moléculaire par dispersion axiale dans un courant gazeux. Application au couple ozone-oxygène

Laboratoire des Sciences du Génie Chimique, CNRS-ENSIC, 1, rue Grandville, 54042 Nancy Cedex, France.

Résumé

La diffusivité moléculaire d’un constituant d’un mélange gazeux est déduite d’expériences de dispersion axiale dans un tube cylindrique parcouru par le mélange sous pression réduite dans lequel est créée une perturbation de concentration du constituant étudié.

L’utilisation de perturbations de formes variées de type « échelon » ou « Impulsion », les exploitations des courbes réponses par voie graphique ou par ajustement à un modèle théorique tant dans le domaine réel qu’en utilisant les transformées de Fourier conduisent à des résultats cohérents et à la valeur D_O3_O₂ = 0,154 cm₂/s (1 atm, 25 °C).

Abstract

The molecular diffusivity of a species in a gaseous mixture may be deduced from axial dispersion measurements in a cylindrical reactor in which the gas is flowing under reduced pressure while a concentration perturbation of the species under investigation is exerted at the reactor inlet. The method relies on the exploitation of the deformation of the concentration signal across the reactor. Various types of imput. signals e.g. step or pulse may be used. The data are analyzed graphically or numerically by fitting the dispersion model in the time or Fourier domain.

Consistent results are obtained with these different methods for the molecular diffusivity of ozone in oxygen i.e. DO₃-O₂ = 0,154 cm²/s (1 atm, 25 °C).