Dallimi kryesor midis Knudsen dhe difuzionit molekular është se difuzioni Knudsen përfshin përplasjen e molekulave të gazit me muret e poreve, ndërsa difuzioni molekular përfshin lëvizjen e molekulave nga një sistem në tjetrin sipas gradientit të përqendrimit..
Difuzioni i referohet lëvizjes së molekulave (veçanërisht molekulave të gazit) përmes një sistemi. Ky proces mund të gjendet në dy lloje: difuzioni Knudsen dhe difuzioni molekular.
Çfarë është Difuzioni Knudsen?
Difuzioni Knudsen është difuzioni që ndodh kur gjatësia e shkallës së një sistemi është e krahasueshme ose më e vogël se rruga mesatare e lirë e grimcave të përfshira. Ky term përdoret kryesisht në fizikë dhe kimi, dhe u emërua pas shkencëtarit Martin Knudsen.
Kur merret parasysh lëvizja (më konkretisht, difuzioni) i molekulave të gazit nëpër poret shumë të vogla kapilare, nëse rruga mesatare e lirë e molekulave të gazit që shpërndahet është më e madhe se diametri i poreve, atëherë kjo do të thotë dendësia e atij gazi është shumë i ulët, dhe molekulat e gazit priren të përplasen me muret e poreve në krahasim me përplasjet midis molekulave. Ky proces quhet difuzioni Knudsen ose rrjedha e Knudsen.
Figura 01: Një molekulë në një pore cilindri gjatë difuzionit Knudsen
Për më tepër, ne mund të përcaktojmë numrin Knudsen, i cili është një masë e mirë e rëndësisë relative të difuzionit Knudsen. Nëse ky numër është më i madh se 1, do të thotë se difuzioni Knudsen është i rëndësishëm për atë sistem. Praktikisht, ky numër është i zbatueshëm vetëm për gazrat. Kjo është për shkak se rruga mesatare e lirë e molekulave në gjendje të lëngët ose të ngurtë është shumë e vogël.
Çfarë është Difuzioni Molekular?
Difuzioni është lëvizja e molekulave nga një rajon me përqendrim të lartë në një përqendrim të ulët nëpërmjet një gradient përqendrimi. Këto lëvizje ndodhin në të njëjtën zgjidhje. Faktorët që ndikojnë në gradientin e përqendrimit ndikojnë gjithashtu në difuzion.
Kjo lëvizje përfundon kur përqendrimet e dy rajoneve bëhen të barabarta në çdo pikë. Kjo do të thotë se kjo lëvizje ndodh derisa gradienti i përqendrimit të zhduket. Pastaj molekulat përhapen kudo brenda tretësirës.
Figura 02: Difuzioni i joneve ndërmjet dy sistemeve
Shpejtësia e lëvizjes së molekulave përmes difuzionit është një funksion i temperaturës, viskozitetit të gazit (ose lëngut) dhe madhësisë së grimcave. Zakonisht, difuzioni molekular përshkruan fluksin neto të molekulave nga një rajon me përqendrim të lartë në një përqendrim të ulët. Kur merren parasysh dy sistemet, A1 dhe A2, të cilët janë në të njëjtën temperaturë dhe janë në gjendje të shkëmbejnë molekula midis tyre, një ndryshim në energjinë potenciale në secilin prej këtyre sistemeve mund të krijojë një rrjedhë energjie nga një sistem në tjetrin (nga A1 në A2 ose anasjelltas) meqenëse çdo sistem preferon natyrshëm gjendjet e energjisë së ulët dhe entropisë së lartë. Kjo krijon një gjendje të difuzionit molekular.
Cili është ndryshimi midis Knudsen dhe difuzionit molekular?
Ekzistojnë dy lloje të difuzionit si difuzioni Knudsen dhe difuzioni molekular. Dallimi kryesor midis Knudsen dhe difuzionit molekular është se difuzioni Knudsen përfshin përplasjen e molekulave të gazit me muret e poreve, ndërsa difuzioni molekular përfshin lëvizjen e molekulave nga një sistem në tjetrin sipas gradientit të përqendrimit.
Përmbledhje – Knudsen vs Difuzioni molekular
Ekzistojnë dy lloje të difuzionit si difuzioni Knudsen dhe difuzioni molekular. Dallimi kryesor midis Knudsen dhe difuzionit molekular është se difuzioni Knudsen përfshin përplasjen e molekulave të gazit me muret e poreve, ndërsa difuzioni molekular përfshin lëvizjen e molekulave nga një sistem në tjetrin sipas gradientit të përqendrimit.
