Jaka jest różnica między dyfuzją a wysiękiem?

Dyfuzja a efuzja: mechanizmy transportu gazu

Getty Images / Abdul Al

Kiedy objętość gazu jest uwalniana z jednego mniejszego obszaru do drugiego większego obszaru przy mniejszym ciśnieniu, gaz albo dyfunduje, albo wylewa się do pojemnika. Podstawową różnicą między dyfuzją a wysiękiem jest bariera, która filtruje gaz w miarę przemieszczania się między dwiema objętościami.

Bariera jest kluczowa

Efuzja występuje, gdy bariera z jedną lub wieloma małymi otworami zapobiega rozszerzaniu się gazu do nowego tom chyba że cząsteczka gazu przemieści się przez otwór. Termin „mały” odnosi się do otworów o średnicach mniejszych niż średnia swobodna droga cząsteczek gazu. Średnia swobodna droga to średnia odległość przebyta przez pojedynczą cząsteczkę gazu, zanim zderzy się z inną cząsteczką gazu.

Dyfuzja występuje, gdy dziury w barierze są większe niż średnia swobodna droga gazu. Jeśli nie ma bariery, rozważ „barierę” z jednym dużym otworem wystarczająco dużym, aby pokryć granicę między dwiema objętościami.

Przydatne przypomnienie: małe dziury = wysięk, duże dziury = dyfuzja

Który jest szybszy?

Efuzja zazwyczaj transportuje cząstki szybciej, ponieważ nie muszą one przemieszczać się wokół innych cząstek, aby dotrzeć do miejsca przeznaczenia. Zasadniczo podciśnienie powoduje szybki ruch.

Przy braku tego samego poziomu podciśnienia szybkość, z jaką zachodzi dyfuzja, jest ograniczona wielkością i energia kinetyczna innych cząstek w roztworze, oprócz gradientu stężenia.