Coefficient de transfert de matière
A une interface, le flux de transfert de matière peut s'écrire :
où k est le coefficient de transfert de matière (en m/s) et Δc est la différence de concentration entre la solution s'écoulant sur la surface et la concentration dans la solution à la surface de l'interface. Le coefficient de transfert de matière est ainsi un outil simple à utiliser pour décrire le transfert à une interface.
Afin d'écrire Δc correctement et ne pas commettre d'erreur de signe, on peut suivre la règle suivante. Δc s'écrit comme la différence entre la concentration en amont et la concentration en aval en considérant que le sens de la direction fixée dans le problème va de l'amont à l'aval.
Par exemple, pour le problème ci-dessous, le flux de matière s'écrit :
Notez que si c0 est supérieur à ci, le flux de matière est positif et car dans le sens de la direction de l'étude. Si ce sens partez de l'interface vers la solution, l'application de la règle ci-dessus conduirait à écrire j=k(ci-c0) et donc à trouver un flux négatif.
Il est possible de relier le coefficient de transfert de matière à l'épaisseur de la couche limite de diffusion par l'intermédiaire du modèle du film. Ce modèle considère que le profil de concentration dans la couche limite est linéaire et que le transfert dans la couche limite est essentiellement diffusif. Ces hypothèses conduisent à écrire le flux de matière comme :
Par analogie avec la définition du coefficient de matière, il est donc possible de relier par le modèle du film le coefficient de transfert de matière à l'épaisseur de la couche limite :
