La differenza fondamentale tra Knudsen e la diffusione molecolare è che la diffusione di Knudsen comporta la collisione di molecole di gas con le pareti dei pori, mentre la diffusione molecolare implica il movimento di molecole da un sistema all' altro in base al gradiente di concentrazione.
La diffusione si riferisce al movimento di molecole (in particolare molecole di gas) attraverso un sistema. Questo processo può essere trovato in due tipi: diffusione di Knudsen e diffusione molecolare.
Cos'è Knudsen Diffusion?
La diffusione di Knudsen è la diffusione che si verifica quando la lunghezza della scala di un sistema è paragonabile o inferiore al percorso libero medio della particella coinvolta. Questo termine è usato principalmente in fisica e chimica e prende il nome dallo scienziato Martin Knudsen.
Quando si considera il movimento (più specificamente, la diffusione) delle molecole di gas attraverso pori capillari molto piccoli, se il percorso libero medio delle molecole di gas che si diffonde è maggiore del diametro dei pori, allora ciò significa la densità di quel gas è molto basso e le molecole di gas tendono a collidere con le pareti dei pori rispetto alle collisioni tra le molecole. Questo processo è chiamato diffusione di Knudsen o flusso di Knudsen.
Figura 01: Una molecola in un poro cilindrico durante la diffusione di Knudsen
Inoltre, possiamo definire il numero di Knudsen, che è una buona misura del significato relativo della diffusione di Knudsen. Se questo numero è maggiore di 1, significa che la diffusione di Knudsen è importante per quel sistema. In pratica, questo numero è applicabile solo ai gas. Questo perché il cammino libero medio delle molecole allo stato liquido o solido è molto piccolo.
Cos'è la diffusione molecolare?
La diffusione è il movimento di molecole da una regione ad alta concentrazione a una bassa concentrazione attraverso un gradiente di concentrazione. Questi movimenti si verificano nella stessa soluzione. I fattori che influenzano il gradiente di concentrazione influiscono anche sulla diffusione.
Questo movimento termina quando le concentrazioni delle due regioni diventano uguali in ogni punto. Ciò significa che questo movimento si verifica fino alla scomparsa del gradiente di concentrazione. Quindi le molecole si diffondono ovunque all'interno della soluzione.
Figura 02: Diffusione di ioni tra due sistemi
La velocità del movimento delle molecole attraverso la diffusione è funzione della temperatura, della viscosità del gas (o fluido) e della dimensione delle particelle. Di solito, la diffusione molecolare descrive il flusso netto di molecole da una regione ad alta concentrazione a una bassa concentrazione. Quando si considerano i due sistemi, A1 e A2, che sono alla stessa temperatura e sono in grado di scambiare molecole tra di loro, una variazione dell'energia potenziale in uno di questi sistemi può creare un flusso di energia da un sistema all' altro (da A1 ad A2 o viceversa) poiché ogni sistema preferisce naturalmente stati a bassa energia e ad alta entropia. Questo crea uno stato di diffusione molecolare.
Qual è la differenza tra Knudsen e la diffusione molecolare?
Ci sono due tipi di diffusione come la diffusione di Knudsen e la diffusione molecolare. Il differenza fondamentale tra Knudsen e la diffusione molecolare è quello La diffusione di Knudsen comporta la collisione delle molecole di gas con le pareti dei pori, mentre la diffusione molecolare implica il movimento delle molecole da un sistema all' altro in base al gradiente di concentrazione.
Riepilogo – Knudsen vs Diffusione molecolare
Ci sono due tipi di diffusione come la diffusione di Knudsen e la diffusione molecolare. Il differenza fondamentale tra Knudsen e la diffusione molecolare è quello La diffusione di Knudsen comporta la collisione delle molecole di gas con le pareti dei pori, mentre la diffusione molecolare implica il movimento delle molecole da un sistema all' altro in base al gradiente di concentrazione.
