當(dāng)我們考慮溶解速度的時候,相對于模糊的認(rèn)知,我們更需要一個思考的框架。這就是我今天想跟大家分享的,一條關(guān)于溶解速率的方程。它不會為我提供具體的操作指導(dǎo),但是它能一直為我提供思路: dC/dt=kS(Cs-C)=DS(Cs-C)/(Vh) 上式稱為Noyes-Whitney方程,有學(xué)習(xí)過藥劑學(xué)的同學(xué)相信會對它比較熟悉。式中dC/dt是以物質(zhì)濃度衡量的溶出速度,k為溶出速度常數(shù),S是可接觸表面積,D為擴(kuò)散系數(shù),V為溶出介質(zhì)(溶劑)體積,h為擴(kuò)散層厚度,Cs為溶質(zhì)在該溶劑中的溶解度,C為t時間溶液中溶質(zhì)的濃度。
從方程中可以看出,在單位時間內(nèi)溶質(zhì)濃度的變化即溶出速率與溶質(zhì)的可接觸表面積、擴(kuò)散系數(shù)、濃度差成正比,而與擴(kuò)散層厚度及溶出介質(zhì)的體積成反比: 可接觸表面積:研磨越細(xì),可接觸表面積越大。細(xì)粉有著驚人的可接觸表面積; 擴(kuò)散系數(shù):表征物質(zhì)分子擴(kuò)散能力的物理量,主要受系統(tǒng)的溫度和混合物中濃度梯度的影響。簡單說來就是溫度高,濃度梯度大,擴(kuò)散系數(shù)較大;
濃度差:溶液中溶質(zhì)的實際濃度與該溶質(zhì)的飽和濃度之間的差值。舉個栗子,同樣一勺鹽,其他條件也相同的情況下,在淡鹽水中溶解得比在濃鹽水中快?! U(kuò)散層厚度:這是一個解釋起來很麻煩的概念。以我一貫的作風(fēng),我選擇不解釋,直接丟結(jié)論:攪拌、震蕩,可以減小擴(kuò)散層厚度?! ∪艹鼋橘|(zhì)的體積:就是體積,手潑里就是濾杯里混合液的體積。由于方程中溶出速度是以濃度衡量的,當(dāng)體積很大的時候,濃度隨時間的變化量會很小,所以才得出溶劑體積越大,溶出速度越小這種貌似反直覺的結(jié)論。當(dāng)我們以溶出質(zhì)量進(jìn)行考量的時候,dM/dt=D(Cs-C)/h=DCs/h – DM/Vh。即溶劑體積越大,以溶出質(zhì)量衡量的溶出速度越快。
我感覺許多人看完上面一堆字以后的感受能用一句詩概括:拔劍四顧心茫然。Anyway,大家慢慢體會一下啦。以上。文章圖片來源于咖啡師老林原創(chuàng),受權(quán)由“飲品界網(wǎng)”整理編輯,轉(zhuǎn)載請注明,謝謝~!長按識別二維碼,了解更多咖啡資訊↓↓↓↓↓↓↓咖啡的國 專業(yè)的咖啡知識與咖啡技術(shù)交流微信號及新浪微博@精品咖啡香
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