La principale différence entre Knudsen et la diffusion moléculaire est que la diffusion Knudsen implique la collision des molécules de gaz avec les parois des pores, tandis que la diffusion moléculaire implique le mouvement des molécules d'un système à l'autre en fonction du gradient de concentration.
La diffusion fait référence au mouvement des molécules (en particulier des molécules de gaz) à travers un système. Ce processus peut être trouvé dans deux types: la diffusion de Knudsen et la diffusion moléculaire.
Qu'est-ce que Knudsen Diffusion ?
La diffusion de Knudsen est la diffusion qui se produit lorsque la longueur d'échelle d'un système est comparable ou inférieure au libre parcours moyen de la particule impliquée. Ce terme est principalement utilisé en physique et en chimie, et il a été nommé d'après le scientifique Martin Knudsen.
Lorsque l'on considère le mouvement (plus précisément, la diffusion) des molécules de gaz à travers de très petits pores capillaires, si le libre parcours moyen des molécules de gaz diffusant est supérieur au diamètre des pores, cela signifie la densité de ce gaz est très faible et les molécules de gaz ont tendance à entrer en collision avec les parois des pores par rapport aux collisions entre les molécules. Ce processus est nommé diffusion de Knudsen ou flux de Knudsen.
Figure 01: Une molécule dans un pore cylindrique lors de la diffusion de Knudsen
De plus, nous pouvons définir le nombre de Knudsen, qui est une bonne mesure de l'importance relative de la diffusion de Knudsen. Si ce nombre est supérieur à 1, cela signifie que la diffusion de Knudsen est importante pour ce système. Pratiquement, ce nombre n'est applicable qu'aux gaz. En effet, le libre parcours moyen des molécules à l'état liquide ou solide est très petit.
Qu'est-ce que la diffusion moléculaire ?
La diffusion est le mouvement de molécules d'une région à forte concentration vers une faible concentration via un gradient de concentration. Ces mouvements se produisent dans la même solution. Les facteurs qui affectent le gradient de concentration affectent également la diffusion.
Ce mouvement se termine lorsque les concentrations des deux régions deviennent égales en tout point. Cela signifie que ce mouvement se produit jusqu'à ce que le gradient de concentration disparaisse. Ensuite, les molécules se sont répandues partout à l'intérieur de la solution.
Figure 02: Diffusion d'ions entre deux systèmes
La vitesse de déplacement des molécules par diffusion est fonction de la température, de la viscosité du gaz (ou du fluide) et de la taille des particules. Habituellement, la diffusion moléculaire décrit le flux net de molécules d'une région de concentration élevée à une faible concentration. En considérant les deux systèmes, A1 et A2, qui sont à la même température et sont capables d'échanger des molécules entre eux, une variation de l'énergie potentielle dans l'un ou l'autre de ces systèmes peut créer un flux d'énergie d'un système à l'autre (de A1 à A2 ou vice versa) car tout système préfère naturellement les états à basse énergie et à haute entropie. Cela crée un état de diffusion moléculaire.
Quelle est la différence entre Knudsen et la diffusion moléculaire ?
Il existe deux types de diffusion comme la diffusion Knudsen et la diffusion moléculaire. La principale différence entre Knudsen et la diffusion moléculaire est que la diffusion de Knudsen implique la collision de molécules de gaz avec les parois des pores, tandis que la diffusion moléculaire implique le mouvement de molécules d'un système à un autre en fonction du gradient de concentration.
Résumé – Knudsen vs diffusion moléculaire
Il existe deux types de diffusion comme la diffusion Knudsen et la diffusion moléculaire. La principale différence entre Knudsen et la diffusion moléculaire est que la diffusion de Knudsen implique la collision de molécules de gaz avec les parois des pores, tandis que la diffusion moléculaire implique le mouvement de molécules d'un système à un autre en fonction du gradient de concentration.
