非溶蚀型药物体系的释放动力学新模型──Fick第一扩散定律的修正及其应用

基于以下两点事实：Ｆｉｃｋ第一扩散定律中的扩散系数并非严格的常数，它随浓度变化；Ｆｉｃｋ第一扩散定律只适用于浓度梯度恒定的稳定扩散，而许多实验表明浓度梯度也是一个时间函数，本文对Ｆｉｃｋ第一扩散定律作出两点修正将原定律中浓度梯度和扩散系数分别修正为时间函数和浓度函数，从而导出关于非溶蚀型药物体系的释放动力学模型。该模型较其他常用释放模型有更好的拟合效果，其参数也有较为明确的物理意义。

多孔固体表面扩散问题中Fick定律交叉项扩散系数的确定

对多孔固体表面扩散二元系统给出Fick定律交叉项扩散系数矩阵形式的计算式,并将其推广到三元及多元扩散系统,得到Fick定律交叉项扩散系数普遍化的计算式。

基于VTK的Fick第二定律动态扩散过程模拟

Fick第二定律是固体物理学中关于非稳态条件下的扩散宏观理论基础,动态扩散过程的可视化模拟将有助于研究人员直观快捷地了解和掌握物质扩散对周围物质和环境的影响.使用VTK实现了Fick第二定律在一维条件下动态扩散过程的可视化模拟,为研究人员应用Fick第二定律以及迅速地直观了解扩散结果提供了有益的参考和方法.

基于侵蚀扩散模型的混凝土硫酸根离子传输模拟

探讨盐湖、盐渍土地区混凝土内硫酸根离子(SO_(4)^(2-))侵蚀问题,基于Fick第二定律,考虑扩散系数随混凝土孔隙率及曲折度变化,建立受侵蚀混凝土硫酸根离子侵蚀扩散模型,结合COMSOL Multiphysics软件仿真分析不同溶度SO_(4)^(2-)溶液浸泡条件下混凝土内SO_(4)^(2-)与铝酸钙类物质(CA)分布演化规律。结果表明:受侵蚀混凝土内SO_(4)^(2-)分布数值结果与试验值吻合较好;溶液浓度越高SO_(4)^(2-)扩散速度越快;相同侵蚀时间下SO_(4)^(2-)浓度与侵蚀深度呈负指数关系,CA含量由表及里变化,侵蚀表面CA含量最少;相同侵蚀深度下SO_(4)^(2-)浓度随侵蚀时间增加呈S型增长趋势,而CA含量则显著减小。

Fick第二定律的应用研究现状与展望

Fick第二定律通常被用来描述氯离子在混凝土中的扩散性质,对于Fick第二定律在钢筋混凝土结构寿命预测的应用,已经有许多学者对其进行了研究。本文总结了他们的研究成果,分别从Fick第二定律公式中的各个影响参数出发,对公式进行讨论,并且根据公式中各个参数的不确定性,提出了Fick第二定律应用发展方向,即应用随机微分方程理论建立随机模型。

基于Fick扩散理论的气相腐蚀环境氯离子传感器

根据海洋气相盐雾腐蚀微液膜环境特征,提出了一种基于Fick扩散理论的全固态叉指状氯离子传感器。通过测量电极过渡时间来间接测量微液膜氯离子浓度,并给出了氯离子传感器叉指电极设计规则。该型传感器依次通过溅射、光刻、化学镀膜以及电镀法镀膜等多种工艺制作而成,在0. 1~1 mol/L氯化钠微液膜范围内的校准曲线线性度约为0. 972 5,灵敏度达到2. 38 s1/2/(mol/L),72 h内氯离子浓度测量误差小于4. 2%,呈现良好的稳定性和感知能力。pH值干扰实验结果显示:传感器在pH值2~9范围内测量误差小于7%,表明:该传感器具有较强的抗干扰能力。

甲烷及二氧化碳在不同煤阶煤内部的吸附扩散行为

采用容量法确定吸附量的方法,基于Fick第二定律,在吸附平衡压力约为1.4 MPa,温度为35～65℃的实验条件下,研究了甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)在不同煤阶煤内部的吸附扩散行为。研究结果表明:Fick第二定律能够很好地描述CH4及CO2在不同煤阶煤内部的扩散行为;CH4和CO2有效扩散系数随着吸附温度的升高而增大,同时有效扩散系数和煤阶(利用镜质组最大反射率Ro,max表征)之间呈现"U"形关系;相同条件下,同种煤样的CO2有效扩散系数高于CH4;CH4和CO2在不同煤阶煤内部的扩散主要受微孔内部的表面扩散控制。

CO2在原油中的扩散规律及变扩散系数计算方法

通过室内实验与理论计算相结合建立CO_2在体相及多孔介质中变扩散系数的计算模型,得到不同黏度原油在多孔介质中的变扩散系数,并结合文献中的常扩散系数计算模型,利用MATLAB进行数据拟合与编程,对比分析两种计算方法下的平均扩散系数以及CO_2在溶液中的传质扩散行为。结果表明:原油黏度越大,扩散系数越小,扩散平衡时间越长;采用变扩散系数可以更好地解释扩散过程中的非稳定阶段与稳定阶段,其扩散行为更符合实际条件下的扩散规律。

盐雾环境下氯离子在混凝土中的扩散

通过模拟滨海盐雾环境,采用不同配合比的混凝土试样,进行盐雾环境下的腐蚀试验,研究盐雾氯离子在混凝土中的扩散模型.研究发现,盐雾氯离子在混凝土中的扩散与Fick第二定律的解析解存在一定差距.实验引入环境系数概念,提出经修正的Fick第二定律,推导出修正后的解析解.实验结果显示,实测数据和修正的Fick第二定律符合很好.在实际滨海环境下,选取两处有代表性的钢筋混凝土结构,在典型部位抽取芯样,考察了实际盐雾氯离子对混凝土结构的作用,结合当地环境特征,通过拟合数据点,确定环境系数,验证了环境系数在实际混凝土结构中的应用及其评价意义.

大宛齐油田溶解气扩散特征及其扩散量的计算

通过对库车坳陷大宛齐油田第四系和上第三系康村组的油田溶解气组成在深度上的分布特征分析,认为大约在埋深450m以内的上部油层溶解气扩散作用强烈,不仅致使甲烷含量降低,乙烷、丙烷等组分百分含量相对升高,而且也降低了气油比,扩大了油藏的地饱压差。根据Fick第二扩散定律模拟计算油层的溶解气中甲烷浓度,从上新世中期到第四纪末期,油田上部的散失比例为54％,埋藏深度较大的下部油层的扩散作用较弱,散失比例为13％。图1表3参3（陈义才摘）

煤屑瓦斯扩散规律研究

为深入探讨煤屑瓦斯扩散规律，基于Fick定律，建立了煤屑瓦斯球向流动微分方程，并运用分离变量法对其进行解算，得出了煤屑瓦斯扩散规律的无穷级数解；通过理论分析及模拟计算，对无穷级数解进行了简化，获得了其近似解。研究表明：在B值为6．5797×10～～6．5797×10（-3）s（-1）范围内，凡=135，K=O．92时，理论分析结果与煤屑瓦斯实际扩散过程相符，B值标志着瓦斯扩散的快慢程度及衰减程度，可作为煤屑瓦斯扩散特征指标；煤屑瓦斯扩散速度在扩散瞬间达到峰值，此后随时间的延长逐渐衰减，最终无限趋近于0，扩散速度曲线存在一条水平渐近线p=0，但少数学者提出的铅直渐近线并不存在；在同一时刻，吸附平衡压力越大，则煤屑累计瓦斯涌出量越大，瓦斯扩散速度也越快。

持续荷载下混凝土的氯离子扩散性能研究

基于实际海洋环境暴露条件,研究了力学荷载作用下混凝土中的氯离子扩散性能。以Fick第二定律理论为基础,用误差函数对混凝土中随深度变化的氯离子含量分布进行了曲线拟合,从而得到氯离子表观扩散系数,并以此表征氯离子在混凝土中的传输性。分析了氯离子的扩散系数与原材料、配合比、暴露环境以及力学荷载间的关系。结果表明,力学荷载对海洋环境下混凝土中的氯离子传输性能有显著影响,在利用氯离子扩散模型预测暴露海洋环境下混凝土结构的使用寿命时,需要考虑荷载因素的影响。

钢筋存在对氯离子扩散阻滞影响的有限元分析

一般认为,氯离子主要通过扩散方式侵入钢筋混凝土结构从而导致其中钢筋发生腐蚀破坏。目前应用广泛的Fick第二定律并没有考虑混凝土结构由于钢筋存在改变了氯离子浓度在时间、空间上的分布,而将混凝土结构/构件当成无加筋的素混凝土对待。事实上,氯离子不能透过钢筋输移,使得距离混凝土表面最近的钢筋周围氯离子集聚速度加快,进而导致氯离子侵蚀混凝土中钢筋开始发生腐蚀的时间大大提前。所以以往没有考虑钢筋存在阻滞影响的Fick第二扩散定律的预测结果偏于危险,本文通过大量有限元计算,分析了钢筋存在对氯离子在混凝土中扩散阻滞影响的规律性。可将改进的Fick第二扩散定律解析解应用于混凝土中钢筋开始发生锈蚀时间的预测。

吐哈盆地红南-连木沁油田溶解气扩散特征及其扩散量计算

通过对吐哈盆地台北凹陷红南-连木沁油田的中、上侏罗统和白垩系油藏溶解气组成在纵向上的分布特征分析,认为大约在埋深小于1 450 m的白垩系油藏溶解气扩散作用强烈,不仅使甲烷含量显著降低,乙烷、丙烷等组分含量相对升高,而且也降低了溶解气油比,扩大了油藏的地饱压差。根据Fick第二扩散定律,模拟计算白垩系油藏溶解气中甲烷从中新世后期到第四纪末期扩散作用的累计散失率为82%。

不同条件煤粒瓦斯瞬时扩散系数变化特征试验

为研究不同外界条件下瓦斯(甲烷)在煤体内部的扩散规律,根据相似理论和扩散方程建立瓦斯扩散系数计算方法,研制煤粒瓦斯扩散测定系统,并通过试验测定了不同煤体结构、不同压力、不同粒度条件下煤粒瓦斯瞬时扩散系数,分析不同条件下瞬时扩散系数的变化特征。研究结果表明:瞬时扩散系数与时间成幂函数递减关系;瓦斯在构造煤中的初期瞬时扩散系数远大于原生结构煤;随着粒度的增大,原生结构煤和构造煤中的瓦斯瞬时扩散系数明显增大,原生结构煤中的瓦斯瞬时有效扩散系数逐渐增大,但构造煤中瓦斯瞬时有效扩散系数却明显减小。

莴笋渗透脱水有效扩散系数研究

以葡萄糖溶液浓度(10%～40%)和温度(35～65℃)为影响因素,研究了莴笋渗透脱水的动力学过程。分别使用Azuara模型和Fick第二扩散定律计算出了平衡时刻的失水率、固形物增加率以及相应的水分和固形物有效扩散系数。设计了均匀实验,通过曲面拟合的方法得到了水分、固形物有效扩散系数与因素的回归方程。结果表明:失水率随着葡萄糖溶液浓度增加而增大,但随着温度的升高而降低;固形物增加率随着溶液浓度和温度的增加而增加。Azuara模型可用来预测失水率和固形物增加率,通过曲面拟合得到的有效扩散系数回归方程拟合性较高。有效扩散系数反映了失水率和固形物增加率达到平衡时刻的快慢程度。

管片混凝土变扩散系数氯离子侵蚀模型

文章通过对管片混凝土氯离子侵蚀机理的分析,在Fick第二扩散定律基础上,推导出了综合考虑时间、扩散深度的变扩散系数氯离子侵蚀模型;通过对管片抗侵蚀性能试验数据的分析,验证了该侵蚀模型的有效性和可靠性,并与传统的恒定扩散系数的Fick第二扩散定律模型进行了对比。分析结果表明:该模型不仅能反映结构实际受氯盐侵蚀的发展趋势和混凝土不同深度处的氯离子浓度,而且能预测不同时期、不同深度处的氯离子含量,进而可预测钢筋开始锈蚀的时间。

均三甲苯在MCM-22和MCM-56分子筛上的吸附和扩散

以MCM-22和MCM-56分子筛为研究对象,考察烃类均三甲苯在MWW型分子筛上的吸附和扩散,同时对分子筛进行XRD、N2吸附和TEM等表征,探究分子筛的结构特性与吸附和扩散之间的关系。研究表明,均三甲苯在MWW型分子筛中的吸附和扩散位置为外表面半超笼。单层和错层结构使MCM-56较MCM-22分子筛拥有更多的外表面酸性位,有利于均三甲苯的吸附。与MCM-22相比,MCM-56分子筛片层结构较薄,焙烧导致晶体外部结构的卷曲使烃类大分子均三甲苯在MCM-56分子筛中的扩散受阻。

玄武岩纤维混凝土力学性能及氯盐侵蚀行为

为探究氯盐侵蚀对玄武岩纤维混凝土力学性能的影响及氯盐在混凝土中的侵蚀行为,以抗压强度、劈裂抗拉强度、氯离子沉积量为表征手段进行盐雾侵蚀试验,并根据Fick第二定律计算得到不同侵蚀龄期下氯离子扩散系数。结果表明:混凝土强度在氯盐侵蚀过程中呈现先上升后下降的趋势;通过氯盐侵蚀的玄武岩纤维与普通混凝土相比,能有效提高混凝土的抗压及劈裂抗拉强度,降低混凝土劣化速率;在相同深度及侵蚀龄期下玄武岩纤维混凝土氯离子含量均低于普通混凝土;此外,氯离子扩散系数随着侵蚀龄期的增加而降低,且相同龄期下玄武岩纤维混凝土氯离子扩散系数均低于普通混凝土。

基于扩散理论的油脂浸出动力学模型研究进展

综述了基于Fick扩散理论的油脂浸出动力学模型研究进展。重点阐述了经典扩散模型的建立以及对它的修正和完善;分析了经典扩散模型以及它的一些修正模型的特点,如比例瞬洗扩散模型、洗涤扩散同步模型和洗涤扩散分步模型,论述了它们在油脂浸出研究中的应用,为油脂浸出动力学和浸出理论的研究提供参考。