Galvenā atšķirība starp mobilitāti un difūzijas koeficientu ir tāda, ka mobilitāte ir uzlādētas daļiņas spēja pārvietoties elektriskā lauka iedarbības dēļ, turpretim difūzijas koeficients ir konstante, kas raksturo attiecību starp molāro plūsmu un koncentrācijas gradientu..
Mobilitāte ir uzlādētu daļiņu spēja pārvietoties pa vidi, reaģējot uz elektrisko lauku. Difūzijas koeficients ir proporcionalitātes konstante starp molāro plūsmu (molekulārās difūzijas dēļ) un ķīmisko vielu koncentrācijas gradientu.
Kas ir mobilitāte
Mobilitāte ir uzlādētu daļiņu spēja pārvietoties pa vidi, reaģējot uz elektrisko lauku. Šis elektriskais lauks velk lādētās daļiņas. Šajā kontekstā lādētās daļiņas galvenokārt ir elektroni vai protoni. Mēs varam atdalīt dažādus jonus pēc to mobilitātes; ja šī atdalīšana tiek veikta gāzes fāzē, to sauc par jonu mobilitātes spektrometriju, un, ja tā ir šķidrā stāvoklī, mēs to varam saukt par elektroforēzi.
Kad ir lādēta daļiņa gāzes vai šķidrā stāvoklī, kas notiek vienmērīgā elektriskā laukā, lādēto daļiņu var paātrināt līdz ātrumam, ko sauc par nemainīgu dreifēšanas ātrumu. Mobilitātes matemātiskā izteiksme ir šāda:
vd=µE
Šajā vienādojumā vd attiecas uz novirzes ātrumu, µ attiecas uz mobilitāti un E ir elektriskā lauka lielums. Mērvienība vd ir m/s, µ mērvienība ir m2/V.s un mērvienība E. ir V/m. Tāpēc uzlādēto daļiņu mobilitāte ir novirzes ātruma attiecība pret elektriskā lauka lielumu.
Turklāt elektriskā mobilitāte ir tieši proporcionāla uzlādētās daļiņas tīrajam elektriskajam lādiņam.
Kas ir difūzijas koeficients?
Difūzijas koeficients ir proporcionalitātes konstante starp molāro plūsmu (molekulārās difūzijas dēļ) un ķīmisko vielu koncentrācijas gradientu. Tas apraksta difūzijas virzītājspēku. Tāpēc, jo augstāks difūzijas koeficients, jo ātrāk notiek vielu difūzija. Šī parametra mērvienība ir m2/s.
Parasti difūzijas koeficients ir atkarīgs no temperatūras. Cietās vielās difūzijas koeficientu dažādās temperatūrās var aprēķināt, izmantojot Arrēnija vienādojumu. Līdzīgi mēs varam izmantot Stoksa-Einšteina vienādojumu, lai aprēķinātu difūzijas koeficienta atkarību no temperatūras šķidrumos. Gāzēs saistību starp difūzijas koeficientu un temperatūru var noteikt, izmantojot Čepmena-Enskoga teoriju.
Saistība starp mobilitāti un difūzijas koeficientu
Mobilitāte un difūzijas koeficients ir cieši saistīti termini. Šeit elektriskā mobilitāte ir saistīta ar parauga sugu difūzijas koeficientu, izmantojot šādu vienādojumu. To sauc par Einšteina relāciju.
µ=(q/kT)D
Šajā vienādojumā µ ir mobilitāte, q ir elektriskais lādiņš, k ir Bolcmana konstante, T ir gāzes temperatūra un D ir difūzijas koeficients. Tāpēc, atkarībā no gāzes temperatūras un uzlādētās daļiņas elektriskā lādiņa, mobilitāte ir tieši proporcionāla difūzijas koeficientam.
Atšķirība starp mobilitāti un difūzijas koeficientu
Galvenā atšķirība starp mobilitāti un difūzijas koeficientu ir tāda, ka mobilitāte ir lādētas daļiņas spēja kustēties elektriskā lauka iedarbības dēļ, turpretim difūzijas koeficients ir konstante, kas raksturo attiecību starp molāro plūsmu un koncentrācijas gradientu..
Šajā tabulā ir apkopota atšķirība starp mobilitāti un difūzijas koeficientu, lai veiktu salīdzinājumu.
Kopsavilkums - mobilitāte pret difūzijas koeficientu
Mobilitāte un difūzijas koeficients ir divi saistīti ķīmiski termini. Galvenā atšķirība starp mobilitāti un difūzijas koeficientu ir tāda, ka mobilitāte ir uzlādētas daļiņas spēja pārvietoties elektriskā lauka iedarbības dēļ, turpretim difūzijas koeficients ir konstante, kas raksturo attiecību starp molāro plūsmu un koncentrācijas gradientu.
