La principale différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion est que la mobilité est la capacité d'une particule chargée à se déplacer sous l'effet d'un champ électrique, tandis que le coefficient de diffusion est une constante qui décrit la relation entre le flux molaire et le gradient de concentration..
La mobilité est la capacité des particules chargées à se déplacer dans un milieu en réponse à un champ électrique. Le coefficient de diffusion est une constante de proportionnalité entre le flux molaire (dû à la diffusion moléculaire) et le gradient de concentration des espèces chimiques.
Qu'est-ce que la mobilité
La mobilité est la capacité des particules chargées à se déplacer dans un milieu en réponse à un champ électrique. Ce champ électrique attire les particules chargées. Dans ce contexte, les particules chargées sont principalement des électrons ou des protons. On peut séparer différents ions selon leur mobilité; lorsque cette séparation se fait en phase gazeuse, on l'appelle spectrométrie de mobilité ionique, et si elle est à l'état liquide, on peut l'appeler électrophorèse.
Lorsqu'il y a une particule chargée à l'état gazeux ou liquide qui se produit dans un champ électrique uniforme, la particule chargée peut être accélérée à une vitesse appelée vitesse de dérive constante. L'expression mathématique de la mobilité est la suivante:
vd=µE
Dans cette équation, vd fait référence à la vitesse de dérive, µ fait référence à la mobilité et E est l'amplitude du champ électrique. L'unité de mesure pour vd est m/s, l'unité de mesure pour µ est m2/V.s, et l'unité de mesure pour E est V/m. Par conséquent, la mobilité des particules chargées est le rapport de la vitesse de dérive à l'amplitude du champ électrique.
De plus, la mobilité électrique est directement proportionnelle à la charge électrique nette de la particule chargée.
Qu'est-ce que le coefficient de diffusion ?
Le coefficient de diffusion est une constante de proportionnalité entre le flux molaire (dû à la diffusion moléculaire) et le gradient de concentration des espèces chimiques. Il décrit la force motrice de la diffusion. Par conséquent, plus le coefficient de diffusion est élevé, plus la diffusion des substances est rapide. L'unité de mesure de ce paramètre est m2/s.
Typiquement, le coefficient de diffusion dépend de la température. Dans les solides, le coefficient de diffusion à différentes températures peut être calculé à l'aide de l'équation d'Arrhenius. De même, nous pouvons utiliser l'équation de Stokes-Einstein pour calculer la dépendance à la température du coefficient de diffusion dans les liquides. Dans les gaz, la relation entre le coefficient de diffusion et la température peut être déterminée à l'aide de la théorie de Chapman-Enskog.
Relation entre la mobilité et le coefficient de diffusion
Mobilité et coefficient de diffusion sont des termes étroitement liés. Ici, la mobilité électrique est liée au coefficient de diffusion des espèces de l'échantillon par l'équation suivante. C'est ce qu'on appelle la relation d'Einstein.
µ=(q/kT)D
Dans cette équation, µ est la mobilité, q est la charge électrique, k est la constante de Boltzmann, T est la température du gaz et D est le coefficient de diffusion. Par conséquent, en fonction de la température du gaz et de la charge électrique de la particule chargée, la mobilité est directement proportionnelle au coefficient de diffusion.
Différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion
La principale différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion est que la mobilité est la capacité d'une particule chargée à se déplacer sous l'effet d'un champ électrique, tandis que le coefficient de diffusion est une constante qui décrit la relation entre le flux molaire et le gradient de concentration..
Le tableau suivant résume la différence entre la mobilité et le coefficient de diffusion pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Mobilité vs coefficient de diffusion
Mobilité et coefficient de diffusion sont deux termes chimiques liés. le différence clé entre la mobilité et le coefficient de diffusion est que la mobilité est la capacité d'une particule chargée à se déplacer sous l'effet d'un champ électrique, tandis que le coefficient de diffusion est une constante qui décrit la relation entre le flux molaire et le gradient de concentration.
