In der heterogenen Gaskatalyse hangt der Nutzungsgrad der porosen Kontaktmasse vom Verhaltnis zwischen Reaktions-und Diffusioiisgeschwindigkeit der Stoffe im Katalysatorkorn ab. Die Gasdiffusion ihrerseits ist eine Funktion der Porenstruktur. Verschiedentlich wurde untersucht, auf welche Wejse (KNuDsEN-Diffusion, gewohnliche Diffusion, Oberflachendiffusion) der Stofftransport im porosen Korper stattfindet, doch ist uber den Zusammenhang zwischen Porenstruktur und Permeabilitat von (( konsolidiertena Medien noch recht wenig bekannt. Konsolidiert wird ejn Korper dann genannt, wenn in seinem Gefiige die Einzelkorner, aus welchen er durch irreversible Prozesse, wie Sintern, Pressen usw., hergestellt worden ist, nicht mehr unterschieden werden konnen.
Der freie Gasdiffusionskoeffizient D ist durch das erste FIcK'sche Gesetz definiert : dc = -D . fiYf . dn dt dx -. d n / d t = diffundicrcnde Gasmenge (Mol/s), D = freier Gasdiffusionskoeffizient (cm2/s), Ff = freier 1)iffusionsqucrschnitt (cmz), dc/dn. = Konzcntrationsgrailient des diffundierenclcn Gases im porosen Korpcr F F = Porositat, Vcrhaltnisvonmittlerer freierQuerschnittsflachezurGesamtquerschnittsflache. Fur die meisten permanenten Gase liegen gemessene Werte des Diffusionskoeffizienten vor. Wo sie fehlen, lassen sie sich nach HIRSCHFELIIER [l] berechnen. Fur die Gase Wasserstoff/Stickstoff beispielsweise berechnet sich ein Diffusionskoeffizient von 0,751 cm2/s (293"K, 760 Torr). Der effektive Diffusionskoeffizient D,, beim Gasdurclitritt durch einen porose n Korper ist kleiner sls der freie Diffusionskoeffizient D : = Flache des porosen Korpers, die dem Gasstrom ausgesetzt ist (cm2), dC dx' * d9z --D e f t . F . dt Aus dem Verhaltnis von effektivem Diffusionskoeffizienten zu freiem Gasdiffusionskoeffizienten berechnet sich die spezifische Permeabilitat zu :
Der Labyrinth-Faktor T (tortuosity factor) ist seinerseits eine Funktion der Porositat und tragt der Tatsache Rechnung, dass der Diffusionsweg in einem porosen Korper langer ist als der Abstand zwischen zwei Punkten.