Liczba Hatty

Liczba Hatty jest liczbą bezwymiarową stosowaną w makrokinetyce. Liczba ta opisuje zależność między zjawiskiem przenoszenia masy i czystą reakcją chemiczną w układach ciecz-ciecz oraz ciecz-gaz. Jej odpowiednikiem w katalizie heterogenicznej jest moduł Thielego.

Definicja

Ogólnie liczbę Hatty definiuje się jako stosunek szybkości reakcji chemicznej bez ruchu masy do szybkości ruchu masy. W literaturze można spotkać następującą definicję:

$Ha=\delta {\sqrt {\frac {kc_{1}^{*n-1}}{D_{1,l}}}}.$

Dla reakcji pierwszego rzędu liczba redukuje się do postaci:

$Ha=\delta {\sqrt {\frac {k}{D}}},$

gdzie:

$\delta$ – grubość warstewki granicznej,

$k^{}$ – stała szybkości reakcji chemicznej,

$c_{1}^{*n-1}$ – stężenie substancji 1 na granicy faz (powierzchni),

$n^{}$ – rząd reakcji,

$D_{1,l}$ – współczynnik dyfuzji dla substancji 1 w fazie ciekłej.

Klasyfikacja reakcji

Liczba Hatty pozwala na sklasyfikowanie reakcji, w których zachodzi zjawisko ruchu masy. Przykładami są absorpcja czy reakcje wielofazowe.

Ogólna klasyfikacja reakcji w uwzględnieniem wielkości liczby Hatty:

• Ha < 0,3 – reakcja wolna (szybkość reakcji jest znacznie wolniejsza od procesu dyfuzji),
• 0,3 < Ha < 3 – reakcja o średniej szybkości (szybkość reakcji porównywalna z szybkością procesu dyfuzji),
• 3 < Ha – reakcja szybka (szybkość reakcji znacznie większa niż szybkość procesu dyfuzji).