Pagrindinis mobilumo ir difuzijos koeficiento skirtumas yra tas, kad judrumas yra įkrautos dalelės gebėjimas judėti dėl elektrinio lauko poveikio, o difuzijos koeficientas yra konstanta, apibūdinanti ryšį tarp molinio srauto ir koncentracijos gradiento..
Mobilumas – tai įkrautų dalelių gebėjimas judėti terpėje kaip atsakas į elektrinį lauką. Difuzijos koeficientas yra proporcingumo tarp molinio srauto (dėl molekulinės difuzijos) ir cheminių medžiagų koncentracijos gradiento konstanta.
Kas yra mobilumas
Mobilumas – tai įkrautų dalelių gebėjimas judėti terpėje kaip atsakas į elektrinį lauką. Šis elektrinis laukas traukia įkrautas daleles. Šiame kontekste įkrautos dalelės daugiausia yra elektronai arba protonai. Galime atskirti skirtingus jonus pagal judrumą; kai šis atskyrimas atliekamas dujinėje fazėje, jis vadinamas jonų judrumo spektrometrija, o jei jis yra skystos būsenos, tai galime vadinti elektroforeze.
Kai įkrauta dalelė yra dujų arba skystos būsenos, kuri atsiranda vienodame elektriniame lauke, įkraunama dalelė gali būti pagreitinta iki greičio, kuris vadinamas pastoviu dreifo greičiu. Matematinė mobilumo išraiška yra tokia:
vd=µE
Šioje lygtyje vd reiškia dreifo greitį, µ reiškia mobilumą, o E yra elektrinio lauko dydis. Vd matavimo vienetas yra m/s, µ matavimo vienetas yra m2/V.s, o E matavimo vienetas yra V/m. Todėl įkrautų dalelių judrumas yra dreifo greičio ir elektrinio lauko dydžio santykis.
Be to, elektrinis mobilumas yra tiesiogiai proporcingas įkrautos dalelės grynajam elektros krūviui.
Kas yra difuzijos koeficientas?
Difuzijos koeficientas yra proporcingumo tarp molinio srauto (dėl molekulinės difuzijos) ir cheminių medžiagų koncentracijos gradiento konstanta. Jis apibūdina difuzijos varomąją jėgą. Todėl kuo didesnis difuzijos koeficientas, tuo greitesnė medžiagų difuzija. Šio parametro matavimo vienetas yra m2/s.
Paprastai difuzijos koeficientas priklauso nuo temperatūros. Kietosiose medžiagose difuzijos koeficientas esant skirtingoms temperatūroms gali būti apskaičiuojamas naudojant Arrhenius lygtį. Panašiai galime naudoti Stokso-Einšteino lygtį, norėdami apskaičiuoti difuzijos koeficiento priklausomybę nuo temperatūros skysčiuose. Dujose ryšį tarp difuzijos koeficiento ir temperatūros galima nustatyti naudojant Chapman-Enskog teoriją.
Sąryšis tarp mobilumo ir difuzijos koeficiento
Mobilumas ir difuzijos koeficientas yra glaudžiai susiję terminai. Čia elektrinis mobilumas yra susijęs su mėginių rūšių difuzijos koeficientu per šią lygtį. Jis vadinamas Einšteino ryšiu.
µ=(q/kT)D
Šioje lygtyje µ yra mobilumas, q yra elektros krūvis, k yra Boltzmanno konstanta, T yra dujų temperatūra ir D yra difuzijos koeficientas. Todėl, priklausomai nuo dujų temperatūros ir įkrautos dalelės elektros krūvio, judrumas yra tiesiogiai proporcingas difuzijos koeficientui.
Mobilumo ir difuzijos koeficiento skirtumas
Pagrindinis mobilumo ir difuzijos koeficiento skirtumas yra tas, kad mobilumas yra įkrautos dalelės gebėjimas judėti dėl elektrinio lauko poveikio, o difuzijos koeficientas yra konstanta, apibūdinanti ryšį tarp molinio srauto ir koncentracijos gradiento..
Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinamas mobilumo ir difuzijos koeficiento skirtumas, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – mobilumo ir difuzijos koeficientas
Mobilumas ir difuzijos koeficientas yra du susiję cheminiai terminai. pagrindinis skirtumas tarp judrumo ir difuzijos koeficiento yra tas, kad judrumas yra įkrautos dalelės gebėjimas judėti dėl elektrinio lauko poveikio, o difuzijos koeficientas yra konstanta, apibūdinanti ryšį tarp molinio srauto ir koncentracijos gradiento.
