Vad är massöverföring?
Massöverföring avser materiens rörelse från plats till plats, vilket resulterar i en nettoförändring av massans plats. Uttrycket används oftast i industriellt eller tekniskt sammanhang för att referera till processer som involverar diffusion, men inom vissa tekniska eller vetenskapliga områden kan det också hänvisa till andra fenomen. Massöverföring sker i en mängd olika fenomen, allt från industriella processer till jordens klimat och väder till himmelkropparnas rörelser.
Massöverföring genom diffusion är ett extremt vanligt fenomen i vardagen. Alla molekyler i vätskor och gaser är i kontinuerlig rörelse, och detta får koncentrationer av ett ämne att sprida sig ut tills deras massor är jämnt spridda, en process som kallas molekylär diffusion. Därför sprider till exempel en droppe matfärgning i vatten tills den blandas jämnt med vattnet och varför naturgas från en gasläcka eller kolmonoxid från en eld kan spridas genom en byggnad. Andra egenskaper hos materien, såsom värme, tryck och fart, smälter också på detta sätt, och detta kan också orsaka massans rörelse.
Massöverföring är viktig inom industri och teknik. Separationsprocesser, som delar ämnen i separata produkter med olika egenskaper, baseras på massöverföring. En stor mängd separationsprocesser används i modern industri och kan använda antingen rent mekaniska medel för överföring eller införlivande kemiska reaktioner också. Destillation och kristallisation är exempel på det förstnämnda, medan de kemiska processerna som används för att förfina råolja är exempel på det senare.
Det är också viktigt i många naturfenomen. Det är viktigt för livet, eftersom diffusion är en av de viktigaste mekanismerna genom vilka väsentliga material förflyttas genom kroppen. Massöverföring av partiklar i atmosfären, vare sig det är genom molekylär diffusion eller på grund av tryck- och temperaturgradienter, driver jordens väder och klimat.
Massöverföring i astrofysik hänför sig till överföring av massa från ett objekt, oftast en stjärna, till ett annat objekt genom tyngdkraften. Varje stjärns massa skapar ett område i rymden inom vilket materia är bunden till stjärnan av dess tyngdkraft. Detta kallas en Roche-lob, som omger stjärnan och varierar i storlek beroende på stjärnans massa. Varje fråga från stjärnan som sträcker sig utanför detta område kan potentiellt dras bort av allvarligheten hos ett annat massivt föremål, såsom stjärnans följeslagare i ett binärt system, vilket resulterar i en massöverföring. Detta är orsaken till ett antal astronomiska fenomen i binära stjärnsystem, till exempel noverna som uppstår när en vit dvärgstjärna samlar tillräckligt med massa från sin följeslagare för att sätta igång kärnfusion och röntgenutsläpp som produceras av röntgenbina system, där en av komponenterna är ett svart hål eller en neutronstjärna som drar massan bort från den andra stjärnan.