الفرق الرئيسي بين Knudsen والانتشار الجزيئي هو أن انتشار Knudsen يتضمن تصادم جزيئات الغاز بجدران المسام ، بينما يتضمن الانتشار الجزيئي حركة الجزيئات من نظام إلى آخر وفقًا لتدرج التركيز.
يشير مصطلح "الانتشار" إلى حركة الجزيئات (خاصة جزيئات الغاز) من خلال نظام. يمكن العثور على هذه العملية في نوعين: انتشار Knudsen والانتشار الجزيئي.
ما هو انتشار كنودسن؟
انتشار Knudsen هو الانتشار الذي يحدث عندما يكون طول مقياس النظام مشابهًا أو أصغر من متوسط المسار الحر للجسيم المعني. يستخدم هذا المصطلح بشكل رئيسي في الفيزياء والكيمياء ، وقد سمي على اسم العالم مارتن كنودسن.
عند النظر في الحركة (بشكل أكثر تحديدًا ، الانتشار) لجزيئات الغاز من خلال المسام الشعرية الصغيرة جدًا ، إذا كان متوسط المسار الحر لجزيئات الغاز المنتشرة أكبر من قطر المسام ، فهذا يعني كثافة هذا الغاز منخفض جدًا ، وتميل جزيئات الغاز إلى الاصطدام بجدران المسام مقارنةً بالتصادمات بين الجزيئات. تسمى هذه العملية بانتشار كنودسن أو تدفق كنودسن.
الشكل 01: جزيء في مسام الأسطوانة أثناء انتشار كنودسن
بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا تحديد رقم كنودسن ، وهو مقياس جيد للأهمية النسبية لانتشار كنودسن. إذا كان هذا الرقم أكبر من 1 ، فهذا يعني أن انتشار Knudsen مهم لهذا النظام. عمليا ، هذا الرقم ينطبق فقط على الغازات.هذا لأن متوسط المسار الحر للجزيئات في الحالة السائلة أو الصلبة صغير جدًا.
ما هو الانتشار الجزيئي؟
الانتشار هو حركة الجزيئات من منطقة عالية التركيز إلى تركيز منخفض عبر تدرج تركيز. تحدث هذه الحركات في نفس الحل. تؤثر العوامل التي تؤثر على تدرج التركيز على الانتشار أيضًا.
يتم إنهاء هذه الحركة عندما تتساوى تركيزات المنطقتين في كل نقطة. هذا يعني أن هذه الحركة تحدث حتى يختفي تدرج التركيز. ثم تنتشر الجزيئات في كل مكان داخل المحلول.
الشكل 02: انتشار الأيونات بين نظامين
معدل حركة الجزيئات من خلال الانتشار هو دالة لدرجة الحرارة ولزوجة الغاز (أو السائل) وحجم الجسيمات.عادةً ما يصف الانتشار الجزيئي التدفق الصافي للجزيئات من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى تركيز منخفض. عند النظر إلى النظامين ، A1 و A2 ، اللذين لهما نفس درجة الحرارة وقادران على تبادل الجزيئات بينهما ، يمكن أن يؤدي التغيير في الطاقة الكامنة في أي من هذين النظامين إلى تدفق الطاقة من نظام إلى آخر (من A1 إلى A2 أو العكس) نظرًا لأن أي نظام يفضل بشكل طبيعي حالات الطاقة المنخفضة وحالات الانتروبيا العالية. هذا يخلق حالة من الانتشار الجزيئي.
ما هو الفرق بين كنودسن والانتشار الجزيئي؟
هناك نوعان من الانتشار مثل انتشار كنودسن والانتشار الجزيئي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين Knudsen والانتشار الجزيئي في أن انتشار Knudsen يتضمن تصادم جزيئات الغاز بجدران المسام ، بينما يتضمن الانتشار الجزيئي حركة الجزيئات من نظام إلى آخر وفقًا لتدرج التركيز.
ملخص - كنودسن مقابل الانتشار الجزيئي
هناك نوعان من الانتشار مثل انتشار كنودسن والانتشار الجزيئي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين Knudsen والانتشار الجزيئي في أن انتشار Knudsen يتضمن تصادم جزيئات الغاز بجدران المسام ، بينما يتضمن الانتشار الجزيئي حركة الجزيئات من نظام إلى آخر وفقًا لتدرج التركيز.
