Кнудсен менен молекулярдык диффузиянын негизги айырмасы Кнудсен диффузиясы газ молекулаларынын тешикчелердин дубалдары менен кагылышын камтыйт, ал эми молекулалык диффузия концентрация градиентине ылайык молекулалардын бир системадан экинчисине кыймылын камтыйт.
Диффузия молекулалардын (айрыкча газ молекулаларынын) система аркылуу кыймылын билдирет. Бул процессти эки түргө бөлсө болот: Кнудсен диффузиясы жана молекулалык диффузиясы.
Кнудсен диффузиясы деген эмне?
Кнудсен диффузиясы – системанын масштабдуу узундугу тартылган бөлүкчөнүн орточо эркин жолуна салыштырууга же андан кичине болгондо пайда болуучу диффузия. Бул термин негизинен физика менен химияда колдонулат жана окумуштуу Мартин Кнудсендин атынан аталып калган.
Газ молекулаларынын өтө кичинекей капиллярдык тешикчелер аркылуу кыймылын (тактап айтканда диффузиясын) эске алганда, эгерде диффузиялык газ молекулаларынын орточо эркин жолу тешикчелердин диаметринен чоңураак болсо, анда бул ошол газдын тыгыздыгын билдирет. өтө төмөн жана газ молекулалары молекулалар ортосундагы кагылышууларга салыштырмалуу тешикчелердин дубалдары менен кагылышат. Бул процесс Кнудсен диффузиясы же Кнудсен агымы деп аталат.
01-сүрөт: Кнудсен диффузиясы учурунда цилиндр тешикчесиндеги молекула
Кошумчалай кетсек, Кнудсен санын аныктай алабыз, бул Кнудсен диффузиясынын салыштырмалуу маанилүүлүгүнүн жакшы көрсөткүчү. Эгерде бул сан 1ден чоң болсо, анда ал система үчүн Кнудсен диффузиясы маанилүү дегенди билдирет. Иш жүзүндө бул сан газдарга гана тиешелүү. Себеби суюк же катуу абалдагы молекулалардын орточо эркин жүрүү жолу өтө кичинекей.
Молекулярдык диффузия деген эмне?
Диффузия – концентрация градиенти аркылуу жогорку концентрациялуу аймактан аз концентрацияга молекулалардын кыймылы. Бул кыймылдар ошол эле чечимде пайда болот. Концентрация градиентине таасир этүүчү факторлор диффузияга да таасирин тийгизет.
Бул кыймыл эки аймактын концентрациясы ар бир чекитте бирдей болгондо токтотулат. Бул бул кыймыл концентрация градиенти жок болгонго чейин болот дегенди билдирет. Андан кийин молекулалар эритменин ичиндеги бардык жерге тарайт.
02-сүрөт: Эки системанын ортосундагы иондордун диффузиясы
Молекулалардын диффузия аркылуу кыймылынын ылдамдыгы температурага, газдын (же суюктуктун) илешкектүүлүгүнө жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө жараша болот. Адатта, молекулярдык диффузия молекулалардын жогорку концентрациялуу аймактан төмөн концентрацияга чейинки таза агымын сүрөттөйт. Бир эле температурада болгон жана алардын ортосунда молекулаларды алмаштырууга жөндөмдүү эки системаны, А1 жана А2 системаларын карап жатканда, бул системалардын бириндеги потенциалдык энергиянын өзгөрүшү бир системадан экинчисине (А1ден) энергия агымын жаратышы мүмкүн. A2ге же тескерисинче), анткени ар кандай система табигый түрдө аз энергия жана жогорку энтропия абалын жактырат. Бул молекулярдык диффузия абалын жаратат.
Кнудсен менен молекулярдык диффузиянын ортосунда кандай айырма бар?
Кнудсен диффузиясы жана молекулалык диффузия сыяктуу диффузиянын эки түрү бар. Кнудсен менен молекулалык диффузиянын ортосундагы негизги айырма, Кнудсен диффузиясы газ молекулаларынын тешикчелердин дубалдары менен кагылышын камтыйт, ал эми молекулалык диффузия концентрация градиентине ылайык молекулалардын бир системадан экинчисине кыймылын камтыйт.
Кыскача – Кнудсен менен Молекулярдык диффузия
Кнудсен диффузиясы жана молекулалык диффузия сыяктуу диффузиянын эки түрү бар. Кнудсен менен молекулалык диффузиянын ортосундагы негизги айырма, Кнудсен диффузиясы газ молекулаларынын тешикчелердин дубалдары менен кагылышын камтыйт, ал эми молекулалык диффузия концентрация градиентине ылайык молекулалардын бир системадан экинчисине кыймылын камтыйт.
