Surface diffusion in microporous media

Authors


Abstract

The surface diffusion of He, Ne, H2, Ar, O2, N2 and CO2 through Vycor microporous glass was analyzed theoretically and experimentally in the low pressure range as a function of temperature. A statistical-mechanical treatment was carried out in terms of partition functions to derive a general equation of surface flow. It was possible to separate the surface diffusion from the total flow using a simplified working equation. The conventional method which assumes that there is no adsorbed flow for helium should be discarded, because the fraction of surface diffusion for helium ranges from 0.133 to 0.247. It is also illustrated how to predict the permeability of a new gas for the same porous medium.

Abstract

La diffusion de surface des gaz He, Ne, H2, Ar, O2, N2 et CO2 au travers d'un verre microporeux de type Vycor a été analysée théoriquement et expérimentalement en function de la température pour de faibles pressions. On a dérivé une équation générale d'écoulement de surface à l'aide d'une méthpde statistique-mécanique. On a aussi séparé la diffusion de surface de l'écoulement total à l'aide d'une relation simplifiée. On a déterminé que la fraction de diffusion de surface pour l'hélium varie de 0.133 à 0.247, ce qui nous porte à dire que la méthode conventionnelle utilisée pour l'hélium est fausse. On montre comment il est possible de prédire la perméabilité d'un nouveau gaz pour le měme milieu poreux.

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