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Constrictividad

La constrictividad es un parámetro adimensional que se utiliza para describir los procesos de transporte (a menudo difusión molecular ) en medios porosos .

Se considera que la constrictividad depende de la relación entre el diámetro de la partícula que se difunde y el diámetro del poro. El valor de la constrictividad es siempre inferior a 1. La constrictividad no se define para un solo poro, sino como el parámetro de todo el espacio poroso considerado.

La resistencia al transporte en medios porosos aumenta porque la viscosidad del fluido (que llena los poros) aumenta en las proximidades de las paredes de los poros (efecto Renkin; [1] ver también efectos electroviscosos ). Este efecto es importante en poros muy estrechos y en poros que estrechan su diámetro al mismo tamaño que el diámetro de las partículas que se difunden. La constrictividad debe distinguirse de los efectos de la difusión de Knudsen . La difusión de Knudsen ocurre cuando la partícula interactúa con las paredes de los poros más que con otras partículas debido al gran camino libre y los poros estrechos. La constrictividad, por otra parte, depende de la influencia de las paredes de los poros sobre el líquido que llena los poros.

Hay una serie de fórmulas empíricas que se utilizan para estimar el valor de la constrictividad. [1] [2] [3] [4] [5] Para geometrías de poros simples, la constrictividad se puede inferir de la geometría de los medios porosos. [6] [7] [8] En la práctica, la constrictividad junto con la porosidad y la tortuosidad se utilizan a menudo en modelos como parámetros puramente empíricos para establecer las difusividades efectivas en medios porosos.

Notas a pie de página

  1. ^ ab Renkin, EM (1954): Filtración, difusión y tamizado molecular a través de membranas de celulosa porosas. J. Gen. Fisiólogo., 38: 225-243
  2. ^ Beck, RE, Schultz, JS (1970): Difusión obstaculizada en membranas microporosas con geometría de poros conocida. Ciencia, 170: 1302-1305
  3. ^ Satterfield, CN, Colton, CK (1973): Difusión restringida en líquidos dentro de poros finos. AIChE J., 19: 628
  4. ^ Chantong, A., Massoth, FE (1983): Difusión restrictiva en alúminas. AIChE J., 29 (5): 725-731
  5. ^ Berg, CF (2012): Reexamen de la ley de Archie: descripción de la conductancia por tortuosidad y constricción. PRE, 86 (4): 046314
  6. ^ Petersen, EE (1958): Difusión en un poro de sección transversal variable. AIChE J., 4 (3): 343-345
  7. ^ Curie, JA (1960): Difusión gaseosa en medios porosos, Partes 1 y 2. Br. J. Aplica. Física, 11: 314-324
  8. ^ Michaels, AS (1959): Difusión en un poro de sección transversal irregular. AIChE J., 5: 270-271

Fuentes