Ključna razlika između Knudsena i molekularne difuzije je ta što Knudsenova difuzija uključuje sudar molekula gasa sa zidovima pora, dok molekularna difuzija uključuje kretanje molekula iz jednog sistema u drugi u skladu sa gradijentom koncentracije.
Difuzija se odnosi na kretanje molekula (posebno molekula gasa) kroz sistem. Ovaj proces se može naći u dva tipa: Knudsenova difuzija i molekularna difuzija.
Šta je Knudsenova difuzija?
Knudsenova difuzija je difuzija koja se javlja kada je dužina skale sistema uporediva sa ili manja od srednjeg slobodnog puta čestice uključene. Ovaj izraz se uglavnom koristi u fizici i hemiji, a ime je dobio po naučniku Martinu Knudsenu.
Kada se uzme u obzir kretanje (tačnije, difuzija) molekula gasa kroz vrlo sitne kapilarne pore, ako je srednja slobodna putanja difuznih molekula gasa veća od prečnika pora, onda to znači gustinu tog gasa je vrlo niska, a molekuli plina imaju tendenciju sudara sa zidovima pora u poređenju sa sudarima između molekula. Ovaj proces se naziva Knudsenova difuzija ili Knudsenov tok.
Slika 01: Molekul u pori cilindra tokom Knudsenove difuzije
Dodatno, možemo definirati Knudsenov broj, koji je dobra mjera relativnog značaja Knudsenove difuzije. Ako je ovaj broj veći od 1, to znači da je Knudsenova difuzija važna za taj sistem. Praktično, ovaj broj se odnosi samo na gasove. To je zato što je srednji slobodni put molekula u tečnom ili čvrstom stanju veoma mali.
Šta je molekularna difuzija?
Difuzija je kretanje molekula iz područja visoke koncentracije u nisku koncentraciju preko gradijenta koncentracije. Ovi pokreti se javljaju u istom rješenju. Faktori koji utiču na gradijent koncentracije utiču i na difuziju.
Ovo kretanje se prekida kada koncentracije dva regiona postanu jednake u svakoj tački. To znači da se ovo kretanje događa sve dok gradijent koncentracije ne nestane. Tada se molekuli šire posvuda unutar otopine.
Slika 02: Difuzija jona između dva sistema
Brzina kretanja molekula kroz difuziju je funkcija temperature, viskoziteta gasa (ili fluida) i veličine čestica. Obično, molekularna difuzija opisuje neto tok molekula iz područja visoke koncentracije u nisku koncentraciju. Kada se razmatraju dva sistema, A1 i A2, koji su na istoj temperaturi i sposobni su da razmjenjuju molekule između sebe, promjena potencijalne energije u bilo kojem od ovih sistema može stvoriti tok energije iz jednog sistema u drugi (od A1 na A2 ili obrnuto) budući da svaki sistem prirodno preferira stanja niske energije i visoke entropije. Ovo stvara stanje molekularne difuzije.
Koja je razlika između Knudsena i molekularne difuzije?
Postoje dvije vrste difuzije kao što su Knudsenova difuzija i molekularna difuzija. Ključna razlika između Knudsena i molekularne difuzije je u tome što Knudsenova difuzija uključuje sudar molekula plina sa zidovima pora, dok molekularna difuzija uključuje kretanje molekula iz jednog sistema u drugi prema gradijentu koncentracije.
Sažetak – Knudsen protiv molekularne difuzije
Postoje dvije vrste difuzije kao što su Knudsenova difuzija i molekularna difuzija. Ključna razlika između Knudsena i molekularne difuzije je u tome što Knudsenova difuzija uključuje sudar molekula plina sa zidovima pora, dok molekularna difuzija uključuje kretanje molekula iz jednog sistema u drugi prema gradijentu koncentracije.
