Il differenza fondamentale tra mobilità e coefficiente di diffusione è quello la mobilità è la capacità di una particella carica di muoversi a causa dell'effetto di un campo elettrico mentre il coefficiente di diffusione è una costante che descrive la relazione tra il flusso molare e il gradiente di concentrazione.
La mobilità è la capacità delle particelle cariche di muoversi attraverso un mezzo in risposta a un campo elettrico. Il coefficiente di diffusione è una costante di proporzionalità tra il flusso molare (dovuto alla diffusione molecolare) e il gradiente di concentrazione delle specie chimiche.
Cos'è la mobilità
La mobilità è la capacità delle particelle cariche di muoversi attraverso un mezzo in risposta a un campo elettrico. Questo campo elettrico attira le particelle cariche. In questo contesto, le particelle cariche sono principalmente elettroni o protoni. Possiamo separare diversi ioni in base alla loro mobilità; quando questa separazione avviene in fase gassosa, si parla di spettrometria di mobilità ionica, e se è allo stato liquido possiamo chiamarla elettroforesi.
Quando c'è una particella carica in uno stato gassoso o liquido che si verifica in un campo elettrico uniforme, la particella carica può essere accelerata a una velocità chiamata velocità di deriva costante. L'espressione matematica per la mobilità è la seguente:
vd=µE
In questa equazione, vd si riferisce alla velocità di deriva, µ si riferisce alla mobilità ed E è la grandezza del campo elettrico. L'unità di misura per vd è m/s, l'unità di misura per µ è m2/V.s e l'unità di misura per E è V/m. Pertanto, la mobilità delle particelle cariche è il rapporto tra la velocità di deriva e l'intensità del campo elettrico.
Inoltre, la mobilità elettrica è direttamente proporzionale alla carica elettrica netta della particella carica.
Che cos'è il coefficiente di diffusione?
Il coefficiente di diffusione è una costante di proporzionalità tra il flusso molare (dovuto alla diffusione molecolare) e il gradiente di concentrazione delle specie chimiche. Descrive la forza trainante della diffusione. Pertanto, maggiore è il coefficiente di diffusione, maggiore è la diffusione delle sostanze. L'unità di misura di questo parametro è m2/s.
In genere, il coefficiente di diffusione dipende dalla temperatura. Nei solidi, il coefficiente di diffusione a diverse temperature può essere calcolato utilizzando l'equazione di Arrhenius. Allo stesso modo, possiamo usare l'equazione di Stokes-Einstein per calcolare la dipendenza dalla temperatura del coefficiente di diffusione nei liquidi. Nei gas, la relazione tra coefficiente di diffusione e temperatura può essere determinata utilizzando la teoria di Chapman-Enskog.
Relazione tra mobilità e coefficiente di diffusione
Mobilità e coefficiente di diffusione sono termini strettamente correlati. Qui, la mobilità elettrica è correlata al coefficiente di diffusione della specie campione attraverso la seguente equazione. Si chiama relazione di Einstein.
µ=(q/kT)RE
In questa equazione, µ è la mobilità, q è la carica elettrica, k è la costante di Boltzmann, T è la temperatura del gas e D è il coefficiente di diffusione. Pertanto, a seconda della temperatura del gas e della carica elettrica della particella carica, la mobilità è direttamente proporzionale al coefficiente di diffusione.
Differenza tra mobilità e coefficiente di diffusione
La differenza chiave tra mobilità e coefficiente di diffusione è quella la mobilità è la capacità di una particella carica di muoversi a causa dell'effetto di un campo elettrico mentre il coefficiente di diffusione è una costante che descrive la relazione tra il flusso molare e il gradiente di concentrazione.
La tabella seguente riassume la differenza tra mobilità e coefficiente di diffusione per il confronto affiancato.
Riepilogo – Mobilità vs Coefficiente di diffusione
Mobilità e coefficiente di diffusione sono due termini chimici correlati. Il differenza fondamentale tra mobilità e coefficiente di diffusione è quello la mobilità è la capacità di una particella carica di muoversi a causa dell'effetto di un campo elettrico mentre il coefficiente di diffusione è una costante che descrive la relazione tra flusso molare e gradiente di concentrazione.
