Hareketlilik ve difüzyon katsayısı arasındaki temel fark, hareketliliğin yüklü bir parçacığın elektrik alanının etkisiyle hareket etme yeteneği olmasına karşın difüzyon katsayısının molar akı ile konsantrasyon gradyanı arasındaki ilişkiyi tanımlayan bir sabit olmasıdır..
Hareketlilik, yüklü parçacıkların bir elektrik alanına tepki olarak bir ortamda hareket etme yeteneğidir. Difüzyon katsayısı, molar akış (moleküler difüzyon nedeniyle) ile kimyasal türlerin konsantrasyon gradyanı arasındaki orantı sabitidir.
Mobilite Nedir
Hareketlilik, yüklü parçacıkların bir elektrik alanına tepki olarak bir ortamda hareket etme yeteneğidir. Bu elektrik alanı yüklü parçacıkları çeker. Bu bağlamda, yüklü parçacıklar esas olarak elektronlar veya protonlardır. Farklı iyonları hareketliliklerine göre ayırabiliriz; bu ayırma gaz fazında yapıldığında iyon hareketlilik spektrometrisi, sıvı halde ise elektroforez olarak adlandırabiliriz.
Tekdüze bir elektrik alanında meydana gelen gaz veya sıvı halde yüklü bir parçacık olduğunda, yüklü parçacık sabit sürüklenme hızı olarak adlandırılan bir hıza hızlandırılabilir. Hareketlilik için matematiksel ifade aşağıdaki gibidir:
vd=µE
Bu denklemde vd sürüklenme hızını, µ hareketliliği ve E elektrik alanının büyüklüğünü ifade eder.vd için ölçüm birimi m/s, µ için ölçüm birimi m2/V.s ve E için ölçüm birimi V/m'dir. Bu nedenle, yüklü parçacıkların hareketliliği, sürüklenme hızının elektrik alanının büyüklüğüne oranıdır.
Ayrıca, elektriksel hareketlilik, yüklü parçacığın net elektrik yükü ile doğru orantılıdır.
Difüzyon Katsayısı Nedir?
Difüzyon katsayısı, molar akış (moleküler difüzyon nedeniyle) ile kimyasal türlerin konsantrasyon gradyanı arasındaki orantı sabitidir. Difüzyonun itici gücünü tanımlar. Bu nedenle, difüzyon katsayısı ne kadar yüksek olursa, maddelerin difüzyonu o kadar hızlı olur. Bu parametrenin ölçü birimi m2/s'dir.
Tipik olarak, difüzyon katsayısı sıcaklığa bağlıdır. Katılarda, farklı sıcaklıklardaki difüzyon katsayısı Arrhenius denklemi kullanılarak hesaplanabilir. Benzer şekilde, sıvılarda difüzyon katsayısının sıcaklığa bağımlılığını hesaplamak için Stokes-Einstein denklemini kullanabiliriz. Gazlarda, difüzyon katsayısı ile sıcaklık arasındaki ilişki Chapman-Enskog teorisi kullanılarak belirlenebilir.
Mobilite ve Difüzyon Katsayısı Arasındaki İlişki
Mobilite ve difüzyon katsayısı birbiriyle yakından ilişkili terimlerdir. Burada elektriksel hareketlilik, aşağıdaki denklem yoluyla numune türlerinin difüzyon katsayısı ile ilgilidir. Buna Einstein ilişkisi denir.
µ=(q/kT)D
Bu denklemde µ hareketlilik, q elektrik yükü, k Boltzmann sabiti, T gazın sıcaklığı ve D difüzyon katsayısıdır. Bu nedenle, gaz sıcaklığına ve yüklü parçacığın elektrik yüküne bağlı olarak hareketlilik, difüzyon katsayısı ile doğru orantılıdır.
Hareketlilik ve Difüzyon Katsayısı Arasındaki Fark
Hareketlilik ve difüzyon katsayısı arasındaki temel fark, hareketliliğin yüklü bir parçacığın bir elektrik alanının etkisiyle hareket etme yeteneği olmasıdır, difüzyon katsayısı ise molar akı ile konsantrasyon gradyanı arasındaki ilişkiyi tanımlayan bir sabittir.
Aşağıdaki tablo, yan yana karşılaştırma için hareketlilik ve yayılma katsayısı arasındaki farkı özetler.
Özet – Hareketlilik ve Difüzyon Katsayısı
Mobilite ve difüzyon katsayısı birbiriyle ilişkili iki kimyasal terimdir. Hareketlilik ve difüzyon katsayısı arasındaki temel fark, hareketlilik, yüklü bir parçacığın bir elektrik alanının etkisiyle hareket etme yeteneği iken difüzyon katsayısı, molar akı ile konsantrasyon gradyanı arasındaki ilişkiyi tanımlayan bir sabittir.
