Was ist der Unterschied zwischen Diffusion und Effusion?

Wenn ein Gasvolumen von einem kleineren Bereich zu einem anderen größeren Bereich mit weniger Druck abgegeben wird, diffundiert das Gas entweder in den Behälter oder strömt in diesen hinein. Der Hauptunterschied zwischen Diffusion und Effusion ist die Barriere, die das Gas filtert, während es sich zwischen den beiden Volumina bewegt.

Die Barriere ist der Schlüssel

Erguss tritt auf, wenn eine Barriere mit einem oder mehreren kleinen Löchern verhindert, dass sich Gas in das neue Volumen ausdehnt, es sei denn, ein Gasmolekül wandert zufällig durch das Loch. Der Ausdruck "klein" bezieht sich auf Löcher mit Durchmessern, die kleiner sind als der mittlere freie Weg der Gasmoleküle. Der mittlere freie Weg ist die durchschnittliche Entfernung, die ein einzelnes Gasmolekül zurücklegt, bevor es mit einem anderen Gasmolekül kollidiert.

Diffusion tritt auf, wenn Löcher in einer Barriere größer sind als der mittlere freie Weg eines Gases. Wenn keine Barriere vorhanden ist, betrachten Sie eine "Barriere" mit einem großen Loch, das groß genug ist, um die Grenze zwischen den beiden Volumina zu bedecken.

Praktische Erinnerung: kleine Löcher = Erguss, große Löcher = Diffusion

Welche ist schneller?

Effusion transportiert Partikel normalerweise schneller, da sie sich nicht um andere Partikel bewegen müssen, um ihr Ziel zu erreichen. Im Wesentlichen bewirkt Unterdruck eine schnelle Bewegung. 

Bei gleichem Unterdruck ist die Diffusionsgeschwindigkeit zusätzlich zum Konzentrationsgradienten durch die Größe und die kinetische Energie der anderen Partikel in der Lösung begrenzt.