气体传递原理
气体传递原理主要涉及气体分子在不同介质之间的扩散过程,这包括气体从高压区域向低压区域扩散,以及气体在液体和气体之间的传递。以下是气体传递的基本原理:
1. Fick定律
传质过程:物质从一相传递到另一相的过程。
曝气过程中,氧从气相传递到液相,主要依靠扩散完成。
扩散过程的推动力是扩散界面两侧物质间的浓度差。
扩散速率(vd)与扩散系数(D)、浓度梯度有关。
2. 双膜理论
气体分子从气相转移到液相,经过气-液相界面。
气体传递阻力主要存在于气-液两层层流膜。
气体分子传递时,若气体溶解度低,阻力主要来自液膜。
3. 气体交换
肺泡和血液之间,以及血液和组织之间的气体交换是物理性的扩散过程。
吸入空气中的氧分压高于血液,所以氧从肺泡进入血液,再进入组织。
组织中的二氧化碳分压高于血液,故二氧化碳由组织排入血液,再排入肺泡。
4. 气动传输
利用气流作为动力传递,把需要运输的物料进行输送和分离。
5. 呼吸功能
人通过肺与外界的气体交换完成生理过程,即呼吸功能。
细胞中的氧气浓度低,二氧化碳浓度高,通过肺泡壁和毛细血管壁进行气体交换。
这些原理共同作用,使得气体能够在不同的环境和条件下进行传递和交换。
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