Difüzyon sabitinin ölçülmesi

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Difüzyon sabitinin ölçülmesi için yaygın olarak kullanılan iki yöntem vardır.


[değiştir] 1. Serbest sınır yöntemiyle difüzyon katsayılarının ölçülmesi (Free Boundary Methods)

Bu metot uzaklığa bağlı konsantrasyon değişiminin ölçülerek dc/dx hız eğiminin hesaplanması ilkesine dayanır. Konsantrasyon değişimleri, incelenen sıvıya göre UV spektrometresi, kolon kromatografisi ya da elektroforez gibi uygun bir yöntemle izlenir. Homojen dağılım yapan bir sıvı için x uzaklığına göre konsantrasyon değişimi normal dağılış gösterir. Bununla ilgili olarak gerekli bağıntı:


Burada Co, başlangıç konsantrasyonunu göstermektedir.

Varyansın hesaplanmasında kullanılan matematiksel ifadelerden yararlanılarak 2Dt = σ2 kabulü yapılabilir. Varyansın hesaplanması için σ2 = 1/n ∑(x-x’)2 bağıntısı kullanılır ve bir önceki kabulden yararlanarak yukarıdaki eşitlikte yerine koyulur. Böylece difüzyon sabiti hesaplanabilir.


  • Düzenek termostat olmalıdır.
  • Mekanik titreşim olmamalıdır.

[değiştir] 2. Gözenekli tıkaç yöntemi (Porous plug method)

Bu yöntem 1. Fick Kanununun uygulaması şeklindedir.


Burada,
A gözeneklerin kesit alanı,
l gözeneklerin uzunluğudur.

Buna göre difüzyon sabiti D sadece c1 ve c2 konsantrasyonlarına bağlı olarak ölçülebilir. Ölçülmesi gereken değer sadece dm/dt zamana göre kütle değişimidir.


  • Gözenekler absorpsiyon yapmamalıdır. Aksi halde çok yanlış sonuçlar çıkabilir.

[değiştir] Kaynakça

  • Fizikokimya, Mustafa CEBE (Sayfa 472-474)
  • Difüzyon Katsayısı, Çağdaş AKSOY (Fizikokimya ders sunumu)