Karşıt akımlı sistemlerde difüzyon işleminin analizi ve modellenmesi - Şen, Deniz (Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2005)
Difüzyon, maddenin sistemin bir yerinden başka bir yerine taşınması olayıdır. Bu olay doğada birçok şekilde rastlanan bir taşınım mekanizması olduğundan hemen hemen bütün bilim dalları için çok önemli bir yere sahiptir. Difüzyon makroskobik düzeyde incelenirken, yayılımın fiziksel nicelikleri olan konsantrasyon farkı ve akış arasındaki ilişkiyi esas alan Fick'in kanunları temel alınır. Bunun sonucu olarak homojen ve izotropik bir sistemde tek boyutlu difüzyon boyunca konsantrasyon gradyentinin t1/2 ile orantılı olması beklenir. Fick difüzyonu yüzyıldan daha fazla bir zamandır yaygın bir biçimde kabul edilmiş ve ısı üretimi, gözenekli maddeler içerisindeki nem transferi, iyon ve membran taşınımı gibi bir çok olgu için uygulanmıştır. Son yıllarda kimya, biyoloji ve fizik te yapılan çalışmalarda t1'2 oranındaki sapmada artış olduğuna dikkat çekilmiştir. Bu durum, 'kural dışı (anomalaus) difüzyon' genel adıyla gruplandırılmıştır. Polimer içerisinde penetrant difüzyonu her zaman standart Fick modeline uymaz. Plastiksi ve camsı polimerlerde penetrant taşınımı termodinamik aktiviteye ve göz önüne alınan sistemin sıcaklığına bağlı olarak Fickian, Non-Fickian (anomalous), II. Hal şeklinde sınıflandırılır. Bu tezde farklı davranışlar için difüzyonun matematiksel teorisi incelenmiştir. Peynir altı suyu proteini filmlerindeki potasyum sorbat difüzyonunun davranışını nicel olarak tanımlamak için bir matematiksel model oluşturulmuştur. Peynir altı suyu proteini filmlerindeki potasyum sorbat yayılımının deneysel verileri ile teorik sonuçlar arasında büyük bir uyum olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan analizler, Peynir altı suyu proteini filmi içindeki potasyum sorbat difüzyonunun Non-Fickian veya anomalous davranış sergilediğini göstermiştir.

Diffusion is the process by which matter is transported from one part of a system to another. Because diffusion is one of the most ubiquitous transport mechanisms in nature, is remains a critical issue and has huge practical importance in all fields of science. Description of diffusion at the macroscopic level is based on Fick's hypothesis, which assumes proportionality between the flux and the concentration gradient of the physical quantity diffused. A direct consequence of this is that one-dimensional diffusion along a concentration gradient is expected to scale t1'2 in homogeneous and isotropic systems. Fickian diffusion has been accepted as universal for more than a hundred years and applied to a vast number of phenomena including heat conduction, moisture transport in porous materials and ionic and membrane transport. In the last years, the deviation from the expected tul scaling has been increasingly reported in physics as well as chemistry and biology. This state has been grouped under the general name of 'anomalous diffusion'. Diffusion of penetrants through polymers does not follow the standart Fickian model. Penetrant transport in rubbery or glassy polymers can be classified as Fickian, non-Fickian, Case II, depending on the thermodynamic activity and temperature of the system in consideration. In this thesis, the mathematical theory of diffusion is studied for the different behavior. A mathematical model was constructed to quantitatively describe the behavior of potassium sorbate diffusion through whey protein films. The theoretical results were compared with the experimental data of the potassium sorbate diffusion through whey protein films, and excellent agreements between the experimental data and the theoretical results are observed. Analysis of showed that potasyum sorbat containing whey protein films exhibited Non-Fickian or anomalous behavior.
Modelling and studying of diffusion process in the crosscurrent systems
Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır. Yayınlanma izni olmayan tezlerin basılı kopyalarına Üniversite kütüphaneniz aracılığıyla (TÜBESS üzerinden) erişebilirsiniz.
Keywords: Enerji; Energy