Nøkkelforskjellen mellom mobilitet og diffusjonskoeffisient er at mobilitet er evnen til en ladet partikkel til å bevege seg på grunn av effekten av et elektrisk felt, mens diffusjonskoeffisient er en konstant som beskriver forholdet mellom molar fluks og konsentrasjonsgradienten.
Mobilitet er ladede partiklers evne til å bevege seg gjennom et medium som en respons på et elektrisk felt. Diffusjonskoeffisienten er en proporsjonalitetskonstant mellom den molare fluksen (på grunn av molekylær diffusjon) og konsentrasjonsgradienten til kjemiske arter.
Hva er mobilitet
Mobilitet er ladede partiklers evne til å bevege seg gjennom et medium som en respons på et elektrisk felt. Dette elektriske feltet trekker de ladede partiklene. I denne sammenheng er ladede partikler hovedsakelig elektroner eller protoner. Vi kan skille forskjellige ioner i henhold til deres mobilitet; når denne separasjonen gjøres i gassfasen kalles det ionemobilitetsspektrometri, og hvis den er i flytende tilstand kan vi kalle det elektroforese.
Når det er en ladet partikkel i gass- eller væsketilstand som oppstår ved et jevnt elektrisk felt, kan den ladede partikkelen akselereres til en hastighet som kalles en konstant drifthastighet. Det matematiske uttrykket for mobilitet er som følger:
vd=µE
I denne ligningen refererer vd til drifthastigheten, µ refererer til mobiliteten og E er størrelsen på det elektriske feltet. Måleenheten for vd er m/s, måleenheten for µ er m2/V.s, og måleenheten for E er V/m. Derfor er mobiliteten til ladede partikler forholdet mellom drifthastigheten og størrelsen på det elektriske feltet.
I tillegg er elektrisk mobilitet direkte proporsjonal med netto elektrisk ladning til den ladede partikkelen.
Hva er diffusjonskoeffisient?
Diffusjonskoeffisient er en proporsjonalitetskonstant mellom molar fluks (på grunn av molekylær diffusjon) og konsentrasjonsgradienten til kjemiske arter. Den beskriver drivkraften til diffusjon. Derfor, jo høyere diffusjonskoeffisienten er, desto raskere er diffusjonen av stoffer. Måleenheten for denne parameteren er m2/s.
Diffusjonskoeffisienten avhenger vanligvis av temperaturen. I faste stoffer kan diffusjonskoeffisienten ved forskjellige temperaturer beregnes ved å bruke Arrhenius-ligningen. På samme måte kan vi bruke Stokes-Einstein-ligningen for å beregne temperaturavhengigheten til diffusjonskoeffisienten i væsker. I gasser kan forholdet mellom diffusjonskoeffisient og temperatur bestemmes ved hjelp av Chapman-Enskog-teorien.
Forholdet mellom mobilitet og diffusjonskoeffisient
Mobilitet og diffusjonskoeffisient er nært beslektede termer. Her er elektrisk mobilitet relatert til diffusjonskoeffisienten til prøvearten gjennom følgende ligning. Det kalles Einstein-relasjonen.
µ=(q/kT)D
I denne ligningen er µ mobiliteten, q er den elektriske ladningen, k er Boltzmann-konstanten, T er temperaturen til gassen og D er diffusjonskoeffisienten. Derfor, avhengig av gasstemperaturen og den elektriske ladningen til den ladede partikkelen, er mobiliteten direkte proporsjonal med diffusjonskoeffisienten.
Forskjellen mellom mobilitet og diffusjonskoeffisient
Nøkkelforskjellen mellom mobilitet og diffusjonskoeffisient er at mobilitet er evnen til en ladet partikkel til å bevege seg på grunn av effekten av et elektrisk felt, mens diffusjonskoeffisient er en konstant som beskriver forholdet mellom molar fluks og konsentrasjonsgradienten.
Den følgende tabellen oppsummerer forskjellen mellom mobilitet og diffusjonskoeffisient for side ved side-sammenligning.
Sammendrag – Mobilitet vs diffusjonskoeffisient
Mobilitet og diffusjonskoeffisient er to relaterte kjemiske termer. Hovedforskjellen mellom mobilitet og diffusjonskoeffisient er at mobilitet er evnen til en ladet partikkel til å bevege seg på grunn av effekten av et elektrisk felt, mens diffusjonskoeffisient er en konstant som beskriver forholdet mellom molar fluks og konsentrasjonsgradienten.
