Nøgleforskellen mellem Grahams lov om effusion og diffusion er, at Grahams lov om effusion anvendes for en gas, der passerer gennem en åbning, der er mindre end gaspartiklerne, hvorimod Grahams diffusionslov anvendes for gasmolekyler, der spredes i hele en container.
Grahams lov siger, at diffusions- eller effusionshastigheden af en gas er omvendt proportional med kvadratroden af dens molære masse. Denne lov blev udviklet af den fysiske kemiker Thomas Graham i 1848.
Hvad er Grahams lov om effusion?
Grahams udstrømningslov indikerer, at diffusionshastigheden eller udstrømningen af en gas er omvendt proportional med kvadratroden af dens molære masse. Vi kan give denne lov som et matematisk udtryk som følger;
I dette matematiske udtryk er rate1 udstrømningshastigheden af en gas; rate2 er effusionshastigheden for en anden gas; M1 er den molære masse af den første gas, mens M2 er den molære masse af den anden gas. Ifølge dette forhold, hvis molmassen af en gas er fire gange molmassen af en anden gas, diffunderer den gennem en porøs prop med halvdelen af hastigheden af den anden gas. Grahams lov er grundlaget for adskillelse af isotoper ved diffusion (vigtigt i produktionen af atombomben).
For molekylær udstrømning af gasser, som involverer bevægelse af en gas ad gangen gennem et hul, er Grahams lov den mest nøjagtige teori til beregning af gaslækagehastigheden. Den er dog kun tilnærmelsesvis nøjagtig for diffusionen af en gas i en anden gas, da den omfatter bevægelse af en gas ind i en anden gas.
Hvad er Grahams diffusionslov?
Grahams diffusionslov er en lov i kemien, som indikerer, at diffusionshastigheden eller effusionen af en gas er omvendt proportional med kvadratroden af dens molære masse. Når vi anvender denne lov for diffusion af en gas, skal vi først vide, hvad der er diffusion. Diffusion refererer til den gradvise blanding af gasser på grund af gaspartiklers bevægelse i fravær af mekanisk omrøring, såsom omrøring.
Figur 01: Diffusion
Denne lov er kun tilnærmelsesvis nøjagtig for diffusion af en gas i en anden gas (fordi den omfatter bevægelse af en gas ind i en anden gas).
Hvad er forskellen mellem Grahams lov om effusion og diffusion?
Grahams lov siger, at diffusions- eller effusionshastigheden af en gas er omvendt proportional med kvadratroden af dens molære masse. Den vigtigste forskel mellem Grahams lov om effusion og diffusion er, at Grahams lov om effusion anvendes for en gas, der passerer gennem en åbning, der er mindre end gaspartiklerne, mens Grahams diffusionslov anvendes for gasmolekyler, der spredes gennem en beholder. Desuden er Grahams udstrømningslov den mest nøjagtige lov for effusion, mens Grahams diffusionslov kun er nogenlunde nøjagtig for diffusion.
Infografikken nedenfor opsummerer forskellen mellem Grahams lov om effusion og diffusion.
Opsummering – Grahams lov om effusion vs diffusion
Grahams lov siger, at diffusions- eller effusionshastigheden af en gas er omvendt proportional med kvadratroden af dens molære masse. Den vigtigste forskel mellem Grahams lov om effusion og diffusion er, at Grahams lov om effusion anvendes for en gas, der passerer gennem en åbning, der er mindre end gaspartiklerne, hvorimod Grahams diffusionslov anvendes for gasmolekyler, der spredes gennem en beholder.
