Diferența cheie dintre Knudsen și difuzia moleculară este că difuzia Knudsen implică ciocnirea moleculelor de gaz cu pereții porilor, în timp ce difuzia moleculară implică mișcarea moleculelor de la un sistem la altul în funcție de gradientul de concentrație.
Difuzia se referă la mișcarea moleculelor (în special a moleculelor de gaz) printr-un sistem. Acest proces poate fi găsit în două tipuri: difuzie Knudsen și difuzie moleculară.
Ce este Knudsen Diffusion?
Difuzia Knudsen este difuzia care are loc atunci când lungimea scării unui sistem este comparabilă sau mai mică decât calea liberă medie a particulei implicate. Acest termen este folosit în principal în fizică și chimie și a fost numit după omul de știință Martin Knudsen.
Când luăm în considerare mișcarea (mai precis, difuzia) moleculelor de gaz prin pori capilari foarte mici, dacă calea liberă medie a moleculelor de gaz care difuzează este mai mare decât diametrul porilor, atunci aceasta înseamnă densitatea gazului respectiv. este foarte scăzută, iar moleculele de gaz tind să se ciocnească de pereții porilor în comparație cu ciocnirile dintre molecule. Acest proces este numit difuzia Knudsen sau fluxul Knudsen.
Figura 01: O moleculă într-un por de cilindru în timpul difuziei Knudsen
În plus, putem defini numărul Knudsen, care este o măsură bună a semnificației relative a difuziei Knudsen. Dacă acest număr este mai mare decât 1, înseamnă că difuzia Knudsen este importantă pentru acel sistem. Practic, acest număr este aplicabil doar gazelor. Acest lucru se datorează faptului că calea liberă medie a moleculelor în stare lichidă sau solidă este foarte mică.
Ce este difuzia moleculară?
Difuzia este mișcarea moleculelor dintr-o regiune de concentrație mare la o concentrație scăzută printr-un gradient de concentrație. Aceste mișcări apar în aceeași soluție. Factorii care afectează gradientul de concentrație afectează și difuzia.
Această mișcare se termină atunci când concentrațiile celor două regiuni devin egale în fiecare punct. Aceasta înseamnă că această mișcare are loc până când gradientul de concentrație dispare. Apoi moleculele se răspândesc peste tot în interiorul soluției.
Figura 02: Difuzia ionilor între două sisteme
Viteza de mișcare a moleculelor prin difuzie este o funcție de temperatură, vâscozitatea gazului (sau fluidului) și dimensiunea particulelor. De obicei, difuzia moleculară descrie fluxul net de molecule dintr-o regiune de concentrație mare la o concentrație scăzută. Când luăm în considerare cele două sisteme, A1 și A2, care sunt la aceeași temperatură și sunt capabile să facă schimb de molecule între ele, o modificare a energiei potențiale în oricare dintre aceste sisteme poate crea un flux de energie de la un sistem la altul (de la A1 la A2 sau invers) deoarece orice sistem preferă în mod natural stările de energie scăzută și entropie ridicată. Acest lucru creează o stare de difuzie moleculară.
Care este diferența dintre Knudsen și difuzia moleculară?
Există două tipuri de difuzie precum difuzia Knudsen și difuzia moleculară. Diferența cheie dintre Knudsen și difuzia moleculară este că difuzia Knudsen implică ciocnirea moleculelor de gaz cu pereții porilor, în timp ce difuzia moleculară implică mișcarea moleculelor de la un sistem la altul în funcție de gradientul de concentrație.
Rezumat – Knudsen vs Difuziunea moleculară
Există două tipuri de difuzie precum difuzia Knudsen și difuzia moleculară. Diferența cheie dintre Knudsen și difuzia moleculară este că difuzia Knudsen implică ciocnirea moleculelor de gaz cu pereții porilor, în timp ce difuzia moleculară implică mișcarea moleculelor de la un sistem la altul în funcție de gradientul de concentrație.
