Quelle est la différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion
Le différence clé entre la mobilité et le coefficient de diffusion Est-ce que la mobilité est la capacité d'une particule chargée à se déplacer en raison de l'effet d'un champ électrique tandis que le coefficient de diffusion est une constante qui décrit la relation entre le flux molaire et le gradient de concentration.
La mobilité est la capacité des particules chargées à se déplacer à travers un milieu en réponse à un champ électrique. Le coefficient de diffusion est une constante de proportionnalité entre le flux molaire (dû à la diffusion moléculaire) et le gradient de concentration des espèces chimiques.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la mobilité
3. Qu'est-ce que le coefficient de diffusion
4. Relation entre la mobilité et le coefficient de diffusion
5. Coefficient de mobilité et de diffusion sous forme tabulaire
6. Résumé - Mobilité vs coefficient de diffusion
Qu'est-ce que la mobilité
La mobilité est la capacité des particules chargées à se déplacer à travers un milieu en réponse à un champ électrique. Ce champ électrique tire les particules chargées. Dans ce contexte, les particules chargées sont principalement des électrons ou des protons. Nous pouvons séparer différents ions en fonction de leur mobilité; Lorsque cette séparation est effectuée en phase gazeuse, elle est appelée spectrométrie de mobilité ionique, et si elle est à l'état liquide, nous pouvons l'appeler électrophorèse.
Lorsqu'il y a une particule chargée dans un état de gaz ou de liquide qui se produit à un champ électrique uniforme, la particule chargée peut être accélérée à une vitesse qui est appelée une vitesse de dérive constante. L'expression mathématique pour la mobilité est la suivante:
Vd = µE
Dans cette équation, vd fait référence à la vitesse de dérive, µ fait référence à la mobilité et E est l'ampleur du champ électrique. L'unité de mesure pour vd est m / s, l'unité de mesure pour µ est m2/ V.S, et l'unité de mesure pour E est v / m. Par conséquent, la mobilité des particules chargées est le rapport de la vitesse de dérive à l'ampleur du champ électrique.
De plus, la mobilité électrique est directement proportionnelle à la charge électrique nette de la particule chargée.
Qu'est-ce que le coefficient de diffusion?
Le coefficient de diffusion est une constante de proportionnalité entre le flux molaire (dû à la diffusion moléculaire) et le gradient de concentration des espèces chimiques. Il décrit la force motrice de la diffusion. Par conséquent, plus le coefficient de diffusion est élevé, plus la diffusion de substances est rapide. L'unité de mesure de ce paramètre est m2/.
En règle générale, le coefficient de diffusion dépend de la température. En solides, le coefficient de diffusion à différentes températures peut être calculé en utilisant l'équation d'Arrhenius. De même, nous pouvons utiliser l'équation de Stokes-Einstein pour calculer la dépendance à la température du coefficient de diffusion dans les liquides. Dans les gaz, la relation entre le coefficient de diffusion et la température peut être déterminée à l'aide de la théorie de Chapman-Ennskog.
Relation entre la mobilité et le coefficient de diffusion
La mobilité et le coefficient de diffusion sont des termes étroitement liés. Ici, la mobilité électrique est liée au coefficient de diffusion des espèces de l'échantillon à travers l'équation suivante. Il est appelé la relation einstein.
µ = (q / kt) d
Dans cette équation, µ est la mobilité, q est la charge électrique, k est la constante de Boltzmann, t est la température du gaz et d est le coefficient de diffusion. Par conséquent, en fonction de la température du gaz et de la charge électrique de la particule chargée, la mobilité est directement proportionnelle au coefficient de diffusion.
Différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion
La principale différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion est que la mobilité est la capacité d'une particule chargée à se déplacer en raison de l'effet d'un champ électrique tandis que le coefficient de diffusion est une constante qui décrit la relation entre le flux molaire et le gradient de concentration.
Le tableau suivant résume la différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion pour la comparaison côte à côte.
Résumé - Mobilité vs coefficient de diffusion
La mobilité et le coefficient de diffusion sont deux termes chimiques apparentés. La principale différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion est que la mobilité est la capacité d'une particule chargée à se déplacer en raison de l'effet d'un champ électrique tandis que le coefficient de diffusion est une constante qui décrit la relation entre le flux molaire et le gradient de concentration.
Référence:
1. «Coefficient de diffusion." Un aperçu | Sujets ScienceDirect.
Image gracieuseté:
1. «Motion par électrophorèse d'une particule chargée» de Daniele Pugliesi - Fichier: Moto di uno ione dans un elettrolita.SVG (mon travail) (CC By-SA 3.0) via Commons Wikimedia
