قانون پخش مولکولی گراهام

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

فردید (قانون) پخش مولکولی، نفوذ مولکولی یا واپخش گراهام در سال ١٨٤٨ میلادی توسط دانشمند فیزیک دان و شیمی دان اسکاتلندی توماس گراهام بیان شد.گراهام به طور تجربی دریافت که سرعت نفوذ گاز با جذر وزن مولکولی گاز، به طور معکوس متناسب است. بر اساس فردید واپخش گراهام، سرعت نفوذ گازها (تعداد مولکول های عبور کرده از حفره در ثانیه) به وزن مولکولی گاز ها بستگی دارد. در واقع گازهایی که وزن مولکولی کم تری دارند سریع تر از گازهایی که وزن بیشتری دارند، از درون حفره عبور می کنند. بنابراین گازی که دارای وزن مولکولی پایین تری است، سرعت نفوذ مولکولی بالاتری دارد بنابراین زمان مربوط به نفوذ آن کم تر است. بنابراین مولکول های سبک تر ، سرعت بالاتری دارند. تئوری کامل تری از قانون گراهام سال ها بعد به صورت تئوری سینتیکی و جنبشی گازها ارائه شد.

رابطه ی پخش مولکولی گراهام:

{\mbox{Rate}_1 \over \mbox{Rate}_2}=\sqrt{M_2 \over M_1}

در رابطه ی بالا:

  • Rate1 تجمع گاز اول (حجم یا تعداد مول در واحد زمان) است.
  • Rate2 تجمع گاز دوم است.
  • M1 جرم مولی گاز اول است.
  • M2 جرم مولی گاز دوم است.


برخی کاربردها[ویرایش]

  1. جدا سازی هیدروژن سنگین(دوتریم ) و هیدروژن.
  2. یکی از روش‌های غنی سازی اورانیوم نیز که بر اساس جدا سازی هگزا فلوئورید اورانیوم، که آمیخته‌ای از هم پروتون(ایزوتوپ)های 235 و238 اورانیوم است، به کار می‌رود.
  3. دیالیز
  4. قانون گراهام در واقع اساس و پایه ای را برای تفکیک ایزوتوپ ها به وسیله ی نفوذ مولکولی، فراهم آورده است که این روش می تواند نقش بسیار سخت و بحرانی ای را در توسعه ی بمب اتمی ارائه دهد ( مبنایی برای تفکیک ایزوتوپ 235U از 238U ).

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Graham's law»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۴ مرداد ۱۳۹۲).