Unterschied zwischen Knudsen und molekularer Diffusion
Der Schlüsselunterschied Zwischen Knudsen und der molekularen Diffusion ist das Die Knudsen -Diffusion beinhaltet die Kollision von Gasmolekülen mit Porenwänden, während die molekulare Diffusion die Bewegung von Molekülen von einem System zum Konzentrationsgradienten beinhaltet.
Die Diffusion bezieht sich auf die Bewegung von Molekülen (insbesondere Gasmolekülen) durch ein System. Dieser Prozess kann in zwei Arten gefunden werden: Knudsen -Diffusion und molekulare Diffusion.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Knudsen -Diffusion
3. Was ist die molekulare Diffusion
4. Seite an Seitenvergleich - Knudsen gegen molekulare Diffusion in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was ist Knudsen -Diffusion?
Die Knudsen -Diffusion ist die Diffusion, die auftritt, wenn die Skalierungslänge eines Systems mit dem mittleren freien Weg des beteiligten Partikels vergleichbar ist oder kleiner ist. Dieser Begriff wird hauptsächlich in Physik und Chemie verwendet und nach dem Wissenschaftler Martin Knudsen benannt.
Wenn Sie die Bewegung (insbesondere die Diffusion) der Gasmoleküle durch sehr winzige Kapillarporen berücksichtigen, wenn der mittlere freie Weg der diffusen Gasmoleküle größer ist als der Porendurchmesser, bedeutet dies, dass die Dichte dieses Gases sehr niedrig ist und Gasmoleküle kollidieren dazu, mit den Porenwänden im Vergleich zu den Kollisionen zwischen den Molekülen zu kollidieren. Dieser Prozess wird als Knudsen Diffusion oder Knudsen Flow bezeichnet.
Abbildung 01: Ein Molekül in einer Zylinderpore während der Knudsen -Diffusion
Darüber hinaus können wir die Knudsen -Zahl definieren, was ein gutes Maß für die relative Bedeutung der Knudsen -Diffusion ist. Wenn diese Zahl größer als 1 ist, bedeutet dies, dass die Knudsen -Diffusion für dieses System wichtig ist. Praktisch gilt diese Zahl nur für Gase. Dies liegt daran, dass der mittlere freie Weg von Molekülen in flüssigen oder festen Zuständen sehr klein ist.
Was ist die molekulare Diffusion?
Die Diffusion ist die Bewegung von Molekülen aus einem Bereich mit hoher Konzentration zu einer geringen Konzentration über einen Konzentrationsgradienten. Diese Bewegungen treten in derselben Lösung auf. Die Faktoren, die den Konzentrationsgradienten beeinflussen.
Diese Bewegung wird beendet, wenn die Konzentrationen der beiden Regionen an jedem Punkt gleich werden. Dies bedeutet, dass diese Bewegung auftritt, bis der Konzentrationsgradient verschwindet. Dann breiten sich die Moleküle überall in der Lösung aus.
Abbildung 02: Diffusion von Ionen zwischen zwei Systemen
Die Geschwindigkeit der Bewegung der Moleküle durch Diffusion ist eine Funktion der Temperatur, der Viskosität des Gases (oder der Flüssigkeit) und der Partikelgröße. Normalerweise beschreibt die molekulare Diffusion den Nettofluss von Molekülen von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einer niedrigen Konzentration. Wenn Sie die beiden Systeme A1 und A2 berücksichtigen, die sich bei der gleichen Temperatur befinden und in der Lage sind, Moleküle zwischen ihnen zu tauschen zu A2 oder umgekehrt), da jedes System auf natürliche Weise niedrige Energie- und hohe Entropiezustände bevorzugt. Dies schafft einen Zustand der molekularen Diffusion.
Was ist der Unterschied zwischen Knudsen und molekularer Diffusion?
Es gibt zwei Arten von Diffusion als Knudsen -Diffusion und molekulare Diffusion. Der Schlüsselunterschied zwischen Knudsen und molekularer Diffusion besteht darin, dass die Knudsen -Diffusion die Kollision von Gasmolekülen mit Porenwänden umfasst.
Zusammenfassung -Knudsen gegen molekulare Diffusion
Es gibt zwei Arten von Diffusion als Knudsen -Diffusion und molekulare Diffusion. Der Schlüsselunterschied zwischen Knudsen und molekularer Diffusion besteht darin, dass die Knudsen -Diffusion die Kollision von Gasmolekülen mit Porenwänden umfasst.
Referenz:
„Knudsen -Diffusion.” Ein Überblick | Sciencedirect -Themen, Hier verfügbar.
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Knudsen Diffusion" von Kleveri - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Diffusion self1" von Rosentod - eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
