Ключовата разлика между подвижността и коефициента на дифузия е, че подвижността е способността на заредена частица да се движи поради ефекта на електрическо поле, докато коефициентът на дифузия е константа, която описва връзката между моларния поток и концентрационния градиент.
Мобилността е способността на заредените частици да се движат през среда в отговор на електрическо поле. Коефициентът на дифузия е константа на пропорционалност между моларния поток (поради молекулярна дифузия) и концентрационния градиент на химическите видове.
Какво е мобилност
Мобилността е способността на заредените частици да се движат през среда в отговор на електрическо поле. Това електрическо поле привлича заредените частици. В този контекст заредените частици са главно електрони или протони. Можем да разделим различни йони според тяхната подвижност; когато това разделяне се извършва в газова фаза, то се нарича спектрометрия на подвижността на йони, а ако е в течно състояние, можем да го наречем електрофореза.
Когато има заредена частица в газообразно или течно състояние, която се появява при еднородно електрическо поле, заредената частица може да бъде ускорена до скорост, която се нарича постоянна скорост на дрейфа. Математическият израз за мобилност е както следва:
vd=µE
В това уравнение vd се отнася до скоростта на дрейфа, µ се отнася до мобилността и E е големината на електрическото поле. Мерната единица за vd е m/s, мерната единица за µ е m2/V.s, а мерната единица за E е V/m. Следователно подвижността на заредените частици е съотношението на скоростта на дрейфа към големината на електрическото поле.
Освен това електрическата подвижност е право пропорционална на нетния електрически заряд на заредената частица.
Какво е коефициент на дифузия?
Коефициентът на дифузия е константа на пропорционалност между моларния поток (поради молекулярна дифузия) и концентрационния градиент на химическите видове. Той описва движещата сила на дифузията. Следователно, колкото по-висок е коефициентът на дифузия, толкова по-бърза е дифузията на веществата. Единицата за измерване на този параметър е m2/s.
Обикновено коефициентът на дифузия зависи от температурата. В твърдите вещества коефициентът на дифузия при различни температури може да се изчисли с помощта на уравнението на Арениус. По подобен начин можем да използваме уравнението на Стокс-Айнщайн, за да изчислим температурната зависимост на коефициента на дифузия в течности. В газовете връзката между коефициента на дифузия и температурата може да се определи с помощта на теорията на Чапман-Енског.
Връзка между подвижността и коефициента на дифузия
Подвижност и коефициент на дифузия са тясно свързани термини. Тук електрическата подвижност е свързана с коефициента на дифузия на пробния вид чрез следното уравнение. Нарича се отношение на Айнщайн.
µ=(q/kT)D
В това уравнение µ е подвижността, q е електрическият заряд, k е константата на Болцман, T е температурата на газа и D е коефициентът на дифузия. Следователно, в зависимост от температурата на газа и електрическия заряд на заредената частица, подвижността е право пропорционална на коефициента на дифузия.
Разлика между мобилност и коефициент на дифузия
Ключовата разлика между подвижността и коефициента на дифузия е, че подвижността е способността на заредена частица да се движи поради ефекта на електрическо поле, докато коефициентът на дифузия е константа, която описва връзката между моларния поток и концентрационния градиент.
Следващата таблица обобщава разликата между мобилността и коефициента на дифузия за едно до друго сравнение.
Обобщение – Коефициент на мобилност срещу дифузия
Подвижност и коефициент на дифузия са два свързани химически термина. Ключовата разлика между подвижността и коефициента на дифузия е, че подвижността е способността на заредена частица да се движи поради ефекта на електрическо поле, докато коефициентът на дифузия е константа, която описва връзката между моларния поток и концентрационния градиент.
