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1) Difusión molecular en sólidos
La difusión es el movimiento de los átomos en un mate
La difusión es el movimiento de los átomos en un mate
Los átomos se mueven de manera ordenada, tendiendo a eliminar las diferencias de concentración y producir una composición homogénea del material.7
En cualquier estudio del movimiento molecular en el estado sólido, la explicación de la transferencia de masa se divide automáticamente en 2 campos mayores de interés:
En cualquier estudio del movimiento molecular en el estado sólido, la explicación de la transferencia de masa se divide automáticamente en 2 campos mayores de interés:
- La difusión de gases o líquidos en los poros del sólido
- La autodifusión de los constituyentes de los sólidos por medio del movimiento atómico.
- Difusión de Fick: si los poros son grandes y el gas relativamente denso, la transferencia de masa se llevará a cabo por medio de la difusión de Fick.
- Difusión Knudsen: Ocurre cuando el tamaño de los poros es de el orden de la trayectoria media libre de la molécula en difusión; es decir si el radio del poro es muy pequeño, las colisiones ocurrirán principalmente entre las moléculas del gas y las paredes del poro y no entre las propias moléculas. La difusividad Knudsen depende de la velocidad molecular y del radio del poro7,8
9.70 x 103 a 
(19) Donde
esta en cm2/seg, a esta en cm. y T en grados kelvin - Difusión superficial: Esta tiene lugar cuando las moléculas que se han absorbido son transportadas a lo largo de la superficie como resultado de un gradiente bidimensional de concentración superficial.
- Difusión por vacantes: que implica la sustitución de átomos , un átomo deja su lugar en la red para ocupar una vacante cercana (creando un nuevo sitio vacío en su posición original en la red). Se presenta un reflujo de átomos y vacantes.
- Difusión intersticial: Un átomo se mueve de un intersticio a otro. Este mecanismo no requiere de vacantes para llevarse acabo. En ocasiones un átomo sustitucional deja su lugar en la red normal y se traslada a un intersticio muy reducido.
- Difusión intersticial desajustada: Es poco común, debido a que el átomo no se ajusta o acomoda fácilmente en el intersticio, que es más pequeño.
- Intercambio simple: Puede darse el intercambio simple entre átomos o por medio del mecanismo cíclico( desplazamiento circular ). 7
Fig. 3 .- Movimiento de los átomos en los materiales Difusividades binarias de los sólidos El estudio de la transferencia de masa es importante en la mayoría de los procesos químicos que requieren de la purificación inicial de materias primas y la separación de productos y subproductos, así como para determinar los costos, el análisis y diseño del equipo industrial para los procesos de separación El transporte molecular de momentum, calor y masa es descrito por la ley general del transporte molecular, deducida a partir de la teoría cinética de los gases y están caracterizados por el mismo tipo general de ecuación La velocidad de rapidez de Fick es el modelo matemático que describe el transporte molecular de masa en procesos o sistemas donde ocurre la difusión ordinaria, convectiva o ambas La difusividad de masa es un parámetro que indica la facilidad con que un compuesto se transporta en el interior de una mezcla, ya en gases, líquidos y sólidos El transporte molecular de masa ocurre usualmente debido a un gradiente de concentración, pero en algunas ocasiones es debido a un gradiente de temperatura, presión o por la acción de una fuerza impulsora El mecanismo real de transporte difiere en gran medida entre gases, líquidos y sólidos debido a las diferencias sustanciales en la estructura molecular de los 3 estados físicos Las moléculas gaseosas se difunden con mayor facilidad que las moléculas de líquido debido a que las moléculas de gas tienen pocas moléculas vecinas con las que pueda interactuar y las fuerzas son relativamente débiles; en los sólidos las fuerzas intermoleculares son suficientemente grandes para mantener a las moléculas en una distribución fija. Por lo tanto los gases se difunden con mayor facilidad que los líquidos y los sólidos Los mecanismos de difusión en sólidos se dividen en dos grandes campos: la difusión de líquidos y gases en los poros de un sólido y la autodifusión de los constituyentes de los sólidos por movimiento atómico
2) INFLUENCIA DE DISTINTAS VARIABLES EN LA EMISION DE SEMIOQUIMICOS POR MATERIALES MICROPOROSOS.
Autor: MUÑOZ PALLARES JUAN.
Año: 1998.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Año: 1998.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Resumen: La eficacia de los tratamientos ecologicos de plagas de insectos depende, en gran medida, de la cinetica de emisión de estas sustancias. Los materiales microporosos (Zeolitas, Sepiolitas, ALPOs, MCMs. etc.) poseen conocidas cualidades de adsorción-desorción, de manera que son soportes adecuados para emitir semioquimicos controladamente. El objeto de esta tesis es determinar la influencia de la modificación de variables estructurales y químicas de los materiales microporosos sobre la velocidad de emisión de semioquímicos, así como determinar su posible alteración al ser adsorbidos en estos materiales.
OBTENCION DE TITANIO DE ALTA PUREZA POR EL PROCESO DE YODUROS Y FENOMENOS ASOCIADOS A SU HIDROGENACION/DEUTERACION.
Autor: CUEVAS RODRIGUEZ FERMIN.
Año: 1995.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA DE MATERIALES C-IV PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA DE MATERIALES (APLICADA).
Año: 1995.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA DE MATERIALES C-IV PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA DE MATERIALES (APLICADA).
Resumen: EN ESTA TESIS DOCTORAL SE HA DESARROLLADO UN SISTEMA Y UNA METODOLOGIA EXPERIMENTALES PARA LA OBTENCION DE TITANIO DE ALTA PUREZA, SOBRE SUBSTRATOS DE WOLFRAMIO, A PARTIR DE TIL4. ESTE PROCESO DE CRECIMIENTO Y PURIFICACION DE TITANIO SE HA ANALIZADO MINUCIOSAMENTE TANTO DESDE EL PUNTO DE VISTA TERMODINAMICO COMO CINETICO. EL MATERIAL OBTENIDO SE HA CARACTERIZADO A NIVELES QUIMICOS Y ESTRUCTURALES MEDIANTE LAS TECNICAS EDXA, AES, SEM Y XRD, PRINCIPALMENTE. LA COMPOSICION DEL TITANIO DEPOSITADO HA DEMOSTRADO SER DE MUY ELEVADA PUREZA, SALVO EN RELACION CON LA PROPIA DIFUSION DEL SUBSTRATO DE CRECIMIENTO. LOS PROCESOS DE DIFUSION EN EL SISTEMA TI-W HA SIDO ESTUDIADOS EN GRAN PROFUNDIDAD Y SE HA CONSTATADO LA PRESENCIA DEL EFECTO KIRKENDALL EN ESTE SISTEMA. ASIMISMO, SE HA ESTUDIADO LA INFLUENCIA DEL WOLFRAMIO EN LAS PROPIEDADES DE HIDROGENACION DEL TITANIO Y SE HA CONCLUIDO QUE SU PRESENCIA ES, EN TERMINOS GENERALES, NEGATIVA. FINALMENTE, SE HAN REALIZADO EXPERIMENTOS PRELIMINARES DE PRODUCCION DE REACCIONES NUCLEARES DE FUSION EN UNA LAMINA DE TITANIO DEUTERADA CON REDUCIDA DIFUSION DE WOLFRAMIO DURANTE SU PREPARACION. NO HA PODIDO DETECTARSE CON CLARIDAD LA EXISTENCIA DE ESTE FENOMENO EN LOS EXPERIMENTOS REALIZADOS, SI BIEN SE HAN REGISTRADO CIERTOS EVENTOS ANOMALOS INDUCIDOS POR EL PASO DE ALTAS CORRIENTES ELECTRICAS A TRAVES DE LA LAMINA PREPARADA, LOS CUALES DEBERIAN SER ESTUDIADOS EN MAS DETALLE EN FUTUROS TRABAJOS DE INVESTIGACION.
PROPIEDADES ELECTRICAS DE ELECTROLITOS SOLIDOS TIPO NEFELINA M(ALSIO4) M=LI,NA,K,AG. ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS A 25-900 GRADOS CENTIGRADOS Y DESARROLLO DE LA MEDIDA DE IMPEDANCIA EN AGREGADOS CRISTALINOS.
Autor: JIMENEZ RIOBOO RICARDO.
Año: 1994.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: QUIMICA INORGANICA PROGRAMA DE DOCTORADO: QUIMICA.
Año: 1994.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: QUIMICA INORGANICA PROGRAMA DE DOCTORADO: QUIMICA.
Resumen: EN ESTE TRABAJO SE ESTUDIA LA INFLUENCIA DE LA NATURALEZA DEL CATION COMPENSADOR SOBRE LA ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE DIFUSION (CONDUCTIVIDAD IONICA) EN NEFELINA.SE HAN HECHO REFINAMIENTOS CON DATOS DE IFRACCION EN POLVO, MEDIANTE EL METODO DE RIETVELD, ENCONTRANDOSE CAMBIOS ESTRUCTURALES COMO CONSECUENCIA DEL CAMBIO DEL CATION.SE HA SEGUIDO LA EVOLUCION DE LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS CON LA TEMPERATURA MEDIANTE UNA CAMARA DE GUINIER-LENNE DESDE TEMPERATURA AMBIENTE HASTA LOS 900 C. UNA VEZ CONOCIDAS LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS Y SU VARIACION CON LA TEMPERATURA, HEMOS REALIZADO LA CARACTERIZACION ELECTRICA DE LAS FASES MEDIANTE MEDIDAS DE IMPEDANCIA SOBRE PASTILLAS DE POLVO PRENSADO. HEMOS ENCONTRADO UNA BUENA CORRELACION ENTRE LA DISTRIBUCION DEL VOLUMEN ACCESIBLE Y LOS RESULTADOS CONDUCTIVIDAD IONICA. LA APLICACION DE LA TEORIA G.E.M.T. (TEORIA GENERALIZADA DEL MEDIO EFECTIVO) A LOS DATOS DE IMPEDANCIA DE LA PASTILLA DE NEFELINA, HA PERMITIDO CONOCER LA ANISOTROPIA DE LA CONDUCTIVIDAD IONICA EN EL MATERIAL.
ESTUDIO CRISTALOGRAFICO DE BORATOS Y DIFOSFATOS CON PROPIEDADES DE CONDUCCION IONICA.
Autor: CARDENAS MANCILLA ALEJANDRO.
Año: 1993.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: GEOLOGIA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: CRISTALOGRAFIA, MINERALOGIA Y DEPOSITOS MINERALES PROGRAMA DE DOCTORADO: CRISTALOGRAFIA .
Año: 1993.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: GEOLOGIA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: CRISTALOGRAFIA, MINERALOGIA Y DEPOSITOS MINERALES PROGRAMA DE DOCTORADO: CRISTALOGRAFIA .
Resumen: EXISTE UN CONSIDERABLE INTERES EN LA BUSQUEDA DE NUEVOS MATERIALES DEBIDO PRINCIPALMENTE A SUS APLICACIONES TECNOLOGICAS. BYRAPPA Y SHEKAR (1992), BYRAPPA, GOPALAKRISHNA Y GALI (1989), BYRAPPA, GOPALAKRISHNA, KULKARNI Y GALI (1990) HAN SINTETIZADO MEDIANTE LA TECNICA HIDROTERMAL LOS CRISTALES LI2B4O7, LIH2B5O9, NAMHP2O7 CON M= CO, NI, MN Y ZN, Y NA2A1H3(P2O7)2 LI2B4O7 ES PIEZOELECTRICO Y POR SUS PROPIEDADES ELASTICAS LO HACE SER UN PROMISORIO RECEPTOR DE ONDAS ACUSTICAS. INTERESA SABER SI EL METODO HIDROTERMAL ES CAPAZ DE SINTETIZAR CRISTALES CON SEMEJANTES CARACTERISTICAS. LIH2B5O9, NAMHP2O7 Y NAA1H3(P2O7)2 EN SUS PRIMEROS ESTUDIOS NO ESTRUCTURALES INDICAN UNA ALTA CONDUCTIVIDAD IONICA. SE HAN RESUELTO LAS ESTRUCTURAS PARA DETERMINAR LA TRAYECTORIA PROBABLE DE CONDUCCION DE IONES. EN PARTICULAR, EN EL CASO DE LA FAMILIA DE DIFOSFATOS SE HA ELEGIDO NACOHP2O7. A ESTE CRISTAL SE LE APLICO UN AFINAMIENTO ARMONICO (HASTA CUARTO ORDEN EN LA SERIE DE GRAM-CHARLIER). PARA SU REALIZACION SE MIDIERON LAS INTENSIDADES A DOS TEMPERATURAS DIFERENTES. FINALMENTE, SE HA ESCRITO UN PROGRAMA EN FORTRAN-77, QUE DETERMINA LOS COEFICIENTES DE EXPANSION TERMICA A PARTIR DE LOS MAXIMOS DE DIFRACCION DE POLVO OBTENIDOS A DOS TEMPERATURAS DISTINTAS. ADEMAS, DETERMINA LA ORIENTACION DEL ELIPSOIDE REPRESENTATIVO.
ESTUDIO DE CAMBIOS DE FASE EN SISTEMAS RETICULARES QUASI-D-DIMENSIONALES: EQUILIBRIO Y ESTADOS ESTACIONARIOS CON CAMPOS DISIPATIVOS.
Autor: ACHAHBAR ABDELFATTAH.
Año: 1992.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA APLICADA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA APLICADA.
Año: 1992.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA APLICADA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA APLICADA.
Resumen: SE DEFINE UNA NUEVA CLASE DE MODELOS RETICULARES CON OBJETO DE INVESTIGAR PROPIEDADES DE DIVERSOS FENOMENOS DE CAMBIOS DE FASE EN ESTADOS DE EQUILIBRIO Y EN ESTADOS FUERA DEL EQUILIBRIO ESTOS MODELOS PERMITEN ESTUDIAR LA INCIDENCIA DE SIMETRIAS Y LA DIMENSION EN LA NATURALEZA DE LOS CAMBIOS DE FASE. SE IMPLEMENTAN LOS CASOS D=1 Y 2 DE ESTOS MODELOS EN PROGRAMAS FORTRAN PARA SIMULAR SU COMPORTAMIENTO.
CONTRIBUCION AL ESTUDIO DE LA CINETICA DE OXIDACION DE SIC ELABORADO POR C.V.D. Y ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO DIFUSIONAL EN SIO2.
Autor: RODRIGUEZ VIEJO JAVIER.
Año: 1992.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA DE MATERIALES.
Año: 1992.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA DE MATERIALES.
Resumen: LA OXIDACION DEL CARBURO DE SILICIO ELABORADO MEDIANTE LA TECNICA DE "CHEMICAL VAPOR DEPOSITION" HA SIDO ESTUDIADA EN EL RANGO DE TEMPERATURAS (1000 GRADOS C-1500 GRADOS C) Y A DIFERENTES PRESIONES PARCIALES DE OXIGENO (3.10-2-80 ATM). LA TECNICA UTILIZADA PARA LA DETERMINACION DE LA CINETICA DE CRECIMIENTO DE LA CAPA DE OXIDO Y DE SU CRISTALIZACION ES LA DIFRACCION DE RAYOS X A ALTA TEMPERATURA Y EN INCIDENCIA NORMAL O SEMIRASANTE. SE PRESENTA TAMBIEN UN AMPLIO ESTUDIO ACERCA DE LA DIFUSION DEL OXIGENO A TRAVES SIO2, YA SEA EN ESTADO AMORFO O B-CRISTOBALITA, ESTABLECIENDO LA DIFERENCIA DE DIFUSIVIDAD EN AMBAS FASES. TAMBIEN SE HA REALIZADO UN ANALISIS DETALLADO DE LA INTERFASE SIO2/SIC MEDIANTE AES Y SIMS.
ESTUDIO TEORICO DE LA ELECTRODIFUSION DE IONES ALCALINOS Y PROTONES EN UN CANAL OPTICO DE CUARZO.
Autor: PLATA SUAREZ JESUS.
Año: 1988.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE FISICA FUNDAMENTAL Y EXPERIMENTAL UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA..
Año: 1988.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE FISICA FUNDAMENTAL Y EXPERIMENTAL UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA..
Resumen: EN ESTE TRABAJO SE REALIZA UN ESTUDIO TEORICO DE LA DESACTIVACION DE LOS CENTROS ALUMINIO-ALCALINO, Y ALUMINIO-PROTON, PRESENTE EN CUARZO Y DE LA SUBSECUENTE DIFUSION DE IONES ALCALINOS Y PROTONES A LO LARGO DE UN CANAL OPTICO DE CUARZO. PARA ESTUDIAR LA DIFUSION SE APLICAN DOS MODELOS: UN MODELO DISCRETO DE DIFUSION BASADO EN LA TEORIA DEL RITMO DE SALTO DEPENDIENTE DE LA MASA Y UN MODELO CONTINUO BASADO EN LA APLICACION DE LA ECUACION DE SMOLUCHOWSKI; AL PROCESO DE DIFUSION. PARA LA APLICACION DE AMBOS MODELOS SE OBTIENEN PREVIAMENTE LAS SUPERFICIES DE ENERGIA POTENCIAL DE INTERACCION ENTRE UN CRISTAL DE CUARZO CON IMPUREZAS DE ALUMINIO Y UN PROTON ALOJADO EN EL CANAL OPTICO. SE PROPONE UN MODELO DE DIFUSION DE IONES ALCALINOS Y COMPENSACION POR PROTONES CON EL QUE SE OBTIENE UNA EXPLICACION A LAS CURVAS DE INTENSIDAD DE CORRIENTE IONICA EN FUNCION DEL TIEMPO OBTENIDAS EXPERIMENTALMENTE.
3) DIFUSIÓN DE SOLIDOS
La difusión es el movimiento de los átomos en un material. Los átomos se mueven de manera ordenada, tendiendo a eliminar las diferencias de concentración y producir una composición homogénea en el material. Los átomos pueden también ponerse en movimiento aplicando voltajes o fuerzas externas al material. De hecho, los átomos se mueven aleatoriamente en los metales puros aun cuando no se apliquen fuerzas externas o no existan diferencias de concentración.
El movimiento de los átomos propicia muchos de los tratamientos que se aplican a los materiales. La difusión interviene en el tratamiento térmico de metales, en la manufactura de cerámicos, en la solidificación de materiales, en la fabricación de transistores y celdas solares, y aun en la conductividad eléctrica de muchos materiales cerámicos.
Se debe reconocer, sin embargo, que la difusión ocurre también en gases y en líquidos. La convección, el mezclado y otros fenómenos propician la difusión de los átomos en los estados gaseoso y líquido; además, la difusión es mucho más rápida en gases y en líquidos debido a que hay un factor de empaquetamiento menos eficiente entre sus átomos.
La dureza que se obtiene en el temple de los aceros y la templabilidad o penetración de temple, son dos características que se confunden con mucha frecuencia y que sin embargo, conviene aclarar.
La difusión es el movimiento de los átomos en un material. Los átomos se mueven de manera ordenada, tendiendo a eliminar las diferencias de concentración y producir una composición homogénea en el material. Los átomos pueden también ponerse en movimiento aplicando voltajes o fuerzas externas al material. De hecho, los átomos se mueven aleatoriamente en los metales puros aun cuando no se apliquen fuerzas externas o no existan diferencias de concentración.
El movimiento de los átomos propicia muchos de los tratamientos que se aplican a los materiales. La difusión interviene en el tratamiento térmico de metales, en la manufactura de cerámicos, en la solidificación de materiales, en la fabricación de transistores y celdas solares, y aun en la conductividad eléctrica de muchos materiales cerámicos.
Se debe reconocer, sin embargo, que la difusión ocurre también en gases y en líquidos. La convección, el mezclado y otros fenómenos propician la difusión de los átomos en los estados gaseoso y líquido; además, la difusión es mucho más rápida en gases y en líquidos debido a que hay un factor de empaquetamiento menos eficiente entre sus átomos.
La dureza que se obtiene en el temple de los aceros y la templabilidad o penetración de temple, son dos características que se confunden con mucha frecuencia y que sin embargo, conviene aclarar.
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