Կնուդսենի և մոլեկուլային դիֆուզիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Կնուդսենի դիֆուզիան ներառում է գազի մոլեկուլների բախումը ծակոտիների պատերին, մինչդեռ մոլեկուլային դիֆուզիան ներառում է մոլեկուլների շարժումը մի համակարգից մյուսը՝ ըստ կոնցենտրացիայի գրադիենտի։:
Դիֆուզիան վերաբերում է մոլեկուլների (հատկապես գազի մոլեկուլների) շարժմանը համակարգով։ Այս գործընթացը կարելի է գտնել երկու տեսակի՝ Կնուդսենի դիֆուզիոն և մոլեկուլային դիֆուզիոն։
Ի՞նչ է Knudsen Diffusion-ը:
Կնուդսենի դիֆուզիան այն դիֆուզիան է, որը տեղի է ունենում, երբ համակարգի մասշտաբի երկարությունը համեմատելի է կամ փոքր է, քան ներգրավված մասնիկի միջին ազատ ուղին: Այս տերմինը հիմնականում օգտագործվում է ֆիզիկայի և քիմիայի մեջ, և այն անվանվել է գիտնական Մարտին Կնուդսենի պատվին։
Երբ դիտարկվում է գազի մոլեկուլների շարժումը (ավելի կոնկրետ՝ դիֆուզիան) շատ փոքր մազանոթային ծակոտիների միջով, եթե ցրող գազի մոլեկուլների միջին ազատ ուղին ծակոտիի տրամագծից մեծ է, ապա դա նշանակում է այդ գազի խտությունը։ շատ ցածր է, և գազի մոլեկուլները հակված են բախվել ծակոտիների պատերին, համեմատած մոլեկուլների միջև բախումների: Այս գործընթացը կոչվում է Կնուդսենի դիֆուզիոն կամ Կնուդսենի հոսք։
Նկար 01. Մոլեկուլ մխոցի ծակում Կնուդսենի դիֆուզիայի ժամանակ
Բացի այդ, մենք կարող ենք սահմանել Կնուդսենի թիվը, որը լավ չափում է Կնուդսենի դիֆուզիայի հարաբերական նշանակությունը: Եթե այս թիվը 1-ից մեծ է, դա նշանակում է, որ Կնուդսենի դիֆուզիան կարևոր է այդ համակարգի համար: Գործնականում այս թիվը կիրառելի է միայն գազերի համար։Դա պայմանավորված է նրանով, որ հեղուկ կամ պինդ վիճակում մոլեկուլների միջին ազատ ուղին շատ փոքր է:
Ի՞նչ է մոլեկուլային դիֆուզիան:
Դիֆուզիան մոլեկուլների շարժումն է բարձր կոնցենտրացիայի շրջանից դեպի ցածր կոնցենտրացիա՝ կոնցենտրացիայի գրադիենտով: Այս շարժումները տեղի են ունենում նույն լուծման մեջ: Կոնցենտրացիայի գրադիենտի վրա ազդող գործոնները նույնպես ազդում են դիֆուզիայի վրա:
Այս շարժումն ավարտվում է, երբ յուրաքանչյուր կետում երկու շրջանների կոնցենտրացիաները հավասարվում են: Սա նշանակում է, որ այս շարժումը տեղի է ունենում այնքան ժամանակ, մինչև կոնցենտրացիայի գրադիենտը անհետանա: Այնուհետև մոլեկուլները տարածվում են լուծույթի ներսում ամենուր։
Նկար 02. Իոնների դիֆուզիոն երկու համակարգերի միջև
Մոլեկուլների շարժման արագությունը դիֆուզիայի միջոցով կախված է ջերմաստիճանից, գազի (կամ հեղուկի) մածուցիկությունից և մասնիկների չափից:Սովորաբար, մոլեկուլային դիֆուզիան նկարագրում է մոլեկուլների զուտ հոսքը բարձր կոնցենտրացիայի շրջանից դեպի ցածր կոնցենտրացիա: Երբ դիտարկենք երկու համակարգերը՝ A1 և A2, որոնք գտնվում են միևնույն ջերմաստիճանում և ունակ են փոխանակել մոլեկուլները նրանց միջև, այս համակարգերից որևէ մեկում պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը կարող է էներգիայի հոսք ստեղծել մի համակարգից մյուսը (A1-ից): դեպի A2 կամ հակառակը), քանի որ ցանկացած համակարգ բնականաբար նախընտրում է ցածր էներգիայի և բարձր էնտրոպիայի վիճակներ: Սա ստեղծում է մոլեկուլային դիֆուզիայի վիճակ:
Ո՞րն է տարբերությունը Knudsen-ի և մոլեկուլային դիֆուզիայի միջև:
Գոյություն ունի դիֆուզիայի երկու տեսակ՝ Կնուդսենի դիֆուզիոն և մոլեկուլային դիֆուզիոն: Knudsen-ի և մոլեկուլային դիֆուզիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Knudsen-ի դիֆուզիան ներառում է գազի մոլեկուլների բախումը ծակոտկեն պատերի հետ, մինչդեռ մոլեկուլային դիֆուզիան ներառում է մոլեկուլների շարժումը մի համակարգից մյուսը՝ ըստ կոնցենտրացիայի գրադիենտի::
Ամփոփում – Knudsen vs Molecular Diffusion
Գոյություն ունի դիֆուզիայի երկու տեսակ՝ Կնուդսենի դիֆուզիոն և մոլեկուլային դիֆուզիոն: Knudsen-ի և մոլեկուլային դիֆուզիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Knudsen-ի դիֆուզիան ներառում է գազի մոլեկուլների բախումը ծակոտկեն պատերի հետ, մինչդեռ մոլեկուլային դիֆուզիան ներառում է մոլեկուլների շարժումը մի համակարգից մյուսը՝ ըստ կոնցենտրացիայի գրադիենտի::
