Back to the topics list

graham qonuni

Grahamning effuziya qonuni

Grahamning effuziya qonuni - bu gazlar efüzyon deb nomlanuvchi mayda teshikdan chiqib ketganda harakatlarini tavsiflovchi printsip. Bu qonun shotland kimyogari Tomas Grem tomonidan 1848 yilda tuzilgan. Graham qonuni gazning effuziya tezligi uning molyar massasining kvadrat ildiziga teskari proportsionalligini tushuntiradi. Bu shuni anglatadiki, engilroq gazlar og'irroq gazlarga qaraganda tezroq chiqadi.

Effuziyani tushunish

Effuziya - bu gaz molekulalarining idishdan kichik teshik orqali vakuumga chiqishi jarayoni. Effuziyani diffuziya bilan aralashtirib yubormaslik kerak, ya'ni gaz molekulalarining bir tekis taqsimlanmaguncha butun fazoda tarqalishi. Effuziya gazning to'siq orqali harakatlanishiga qaratilgan bo'lsa, diffuziya gazning ochiq maydonda tarqalishi bilan bog'liq.

Graham qonunining bayonoti

Graham qonunini matematik tarzda quyidagicha ifodalash mumkin:

Qayerda:

• Rate_1 va Rate_2 - mos ravishda gaz 1 va gaz 2 effuziya tezligi.
• M_1 va M_2 mos ravishda gaz 1 va gaz 2 ning molyar massalari.

Bu tenglama shuni ko'rsatadiki, gazning chiqish tezligi uning molyar massasining kvadrat ildizining teskari qismiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Shuning uchun molyar massasi past bo'lgan gaz yuqori molyar massali gazga qaraganda tezroq chiqib ketadi.

Graham qonuniga misollar

1-misol: Vodorod va kislorodni solishtirish.

Vodorod (H ₂ ) va kislorod (O ₂ ) gazlarini ko'rib chiqing. Vodorodning molyar massasi taxminan 2 g/mol, kislorodning molyar massasi esa taxminan 32 g/mol. Graham qonunini qo'llash:

Bu shuni anglatadiki, vodorod gazi kislorod gazidan to'rt baravar tezroq chiqadi.

2-misol: Parfyum hidining tarqalishi.

Parfyumni purkasangiz, hid xona bo'ylab tez tarqaladi. Bu atir molekulalarining kichik molyar massasi bilan bog'liq bo'lib, ular Graham qonuniga binoan havoga tez tarqalishiga imkon beradi.

Graham qonunining qo'llanilishi

Graham qonuni ilmiy va sanoat jarayonlarida bir nechta amaliy qo'llanmalarga ega:

• Gazni ajratish: Graham qonuni turli xil molyar massalardagi gazlarni turli tezliklarda g'ovakli membranadan oqib chiqishiga imkon berish uchun ajratish uchun ishlatilishi mumkin.
• Oqishni aniqlash: Vakuum tizimlarida qochqinlarni aniqlash, past molyar massasi tufayli yuqori efüzyon tezligi bilan mashhur geliy kabi gazning efüzyon tezligini kuzatish orqali amalga oshirilishi mumkin.
• Analitik kimyo: Mass-spektrometriyada Graham qonuni ionlarni massa-zaryad nisbati asosida ajratish uchun ishlatiladi, bu esa bilvosita engilroq zarrachalar tezroq harakat qilish tamoyilini qo'llaydi.

Graham qonunining cheklovlari

Graham qonuni gazlarning xatti-harakatlari haqida qimmatli tushunchalarni taqdim etsa-da, u ba'zi cheklovlarga ega:

• Graham qonuni gaz molekulalari bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, deb taxmin qiladi, bu har doim ham real vaziyatlarda to'g'ri kelmaydi.
• Qonun gaz molekulalari orasidagi o'zaro ta'sirlar minimal bo'lgan past bosim ostida gazlar uchun eng aniq hisoblanadi.
• Yuqori bosimlarda yoki gaz aralashmalari holatlarida, gaz o'zaro ta'sirining murakkabligi tufayli Graham qonunidan chetga chiqish mumkin.

Graham qonunining eksperimental namoyishi

Garchi bu dars tajriba o'tkazishni o'z ichiga olmasa-da, Graham qonunini qanday ko'rsatish mumkinligini tushunish foydalidir. Oddiy tajribalardan biri turli gazlar bilan to'ldirilgan ikkita shardan foydalanishni o'z ichiga oladi, masalan, biri uchun geliy, ikkinchisi uchun karbonat angidrid. Ushbu sharlarni gazni oqizish moslamasiga ulash orqali har bir gazning shardan chiqish tezligini kuzatish mumkin. Har bir sharni o'chirish uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchash Graham qonunining amalda amalda namoyon bo'lishini ta'minlaydi.

Xulosa

Grahamning effuziya qonuni gazlarni o'rganishda asosiy printsipdir. Bu kichik teshiklar orqali turli gazlarning qanday chiqishi haqida aniq tushuncha beradi va fan va texnologiyaning turli sohalarida muhim qo'llanmalarga ega. Cheklovlarga qaramay, Graham qonuni gazlar va gaz aralashmalari bilan ishlaydigan olimlar va muhandislar uchun muhim vosita bo'lib qolmoqda.