Ұтқырлық пен диффузия коэффициентінің негізгі айырмашылығы мынада: ұтқырлық дегеніміз зарядталған бөлшектің электр өрісінің әсерінен қозғалу қабілеті, ал диффузия коэффициенті молярлық ағын мен концентрация градиенті арасындағы байланысты сипаттайтын тұрақты шама..
Ұтқырлық – зарядталған бөлшектердің электр өрісіне жауап ретінде орта арқылы қозғалу қабілеті. Диффузия коэффициенті – молярлық ағын (молекулалық диффузияға байланысты) мен химиялық түрлердің концентрация градиенті арасындағы пропорционалдық тұрақтысы.
Ұтқырлық дегеніміз не
Ұтқырлық – зарядталған бөлшектердің электр өрісіне жауап ретінде орта арқылы қозғалу қабілеті. Бұл электр өрісі зарядталған бөлшектерді тартады. Бұл тұрғыда зарядталған бөлшектер негізінен электрондар немесе протондар болып табылады. Әртүрлі иондарды қозғалғыштығына қарай ажырата аламыз; бұл бөлу газ фазасында жүргізілсе, оны иондардың қозғалғыштығы спектрометриясы деп атайды, ал сұйық күйде болса, оны электрофорез деп атауға болады.
Біртекті электр өрісінде пайда болатын газ немесе сұйық күйдегі зарядталған бөлшек болған кезде, зарядталған бөлшек тұрақты жылжу жылдамдығы деп аталатын жылдамдыққа дейін үдетілуі мүмкін. Ұтқырлықтың математикалық өрнегі келесідей:
vd=µE
Бұл теңдеуде vd жылжу жылдамдығын, µ қозғалғыштығын және E – электр өрісінің шамасын білдіреді.vd үшін өлшем бірлігі м/с, µ үшін өлшем бірлігі m2/V.s және E үшін өлшем бірлігі В/м құрайды. Демек, зарядталған бөлшектердің қозғалғыштығы дрейф жылдамдығының электр өрісінің шамасына қатынасы болып табылады.
Сонымен қатар, электрлік қозғалғыштық зарядталған бөлшектің таза электр зарядына тура пропорционал.
Диффузия коэффициенті дегеніміз не?
Диффузия коэффициенті – молярлық ағын (молекулалық диффузияға байланысты) мен химиялық түрлердің концентрация градиенті арасындағы пропорционалдық тұрақтысы. Ол диффузияның қозғаушы күшін сипаттайды. Сондықтан диффузия коэффициенті неғұрлым жоғары болса, заттардың диффузиясы соғұрлым тез болады. Бұл параметрдің өлшем бірлігі m2/s.
Әдетте, диффузия коэффициенті температураға байланысты. Қатты денелерде әртүрлі температуралардағы диффузия коэффициентін Аррениус теңдеуінің көмегімен есептеуге болады. Сол сияқты сұйықтардағы диффузия коэффициентінің температураға тәуелділігін есептеу үшін Стокс-Эйнштейн теңдеуін қолдануға болады. Газдарда диффузия коэффициенті мен температура арасындағы байланысты Чапман-Энског теориясы арқылы анықтауға болады.
Ұтқырлық пен диффузия коэффициенті арасындағы байланыс
Ұтқырлық пен диффузия коэффициенті бір-бірімен тығыз байланысты терминдер. Мұндағы электрлік қозғалғыштық келесі теңдеу арқылы үлгі түрінің диффузиялық коэффициентімен байланысты. Ол Эйнштейн қатынасы деп аталады.
µ=(q/kT)D
Бұл теңдеуде µ – қозғалғыштық, q – электр заряды, k – Больцман тұрақтысы, T – газдың температурасы, D – диффузия коэффициенті. Демек, газ температурасы мен зарядталған бөлшектің электр зарядына байланысты қозғалғыштық диффузия коэффициентіне тура пропорционал болады.
Ұтқырлық пен диффузия коэффициентінің арасындағы айырмашылық
Ұтқырлық пен диффузия коэффициентінің негізгі айырмашылығы мынада: қозғалғыштық зарядталған бөлшектің электр өрісінің әсерінен қозғалу қабілеті, ал диффузия коэффициенті молярлық ағын мен концентрация градиентінің арасындағы байланысты сипаттайтын тұрақты шама..
Келесі кестеде қатар салыстыру үшін қозғалғыштық пен диффузия коэффициенті арасындағы айырмашылық жинақталған.
Қорытынды – қозғалғыштық пен диффузия коэффициенті
Ұтқырлық пен диффузия коэффициенті бір-бірімен байланысты екі химиялық термин. Ұтқырлық пен диффузия коэффициентінің негізгі айырмашылығы мынада: қозғалғыштық зарядталған бөлшектің электр өрісінің әсерінен қозғалу қабілеті, ал диффузия коэффициенті молярлық ағын мен концентрация градиенті арасындағы байланысты сипаттайтын тұрақты шама.
