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格锐目定律

科普小知识2022-10-01 13:19:17
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格锐目定律:同温同压下,气体的扩散速率与气体的密度的平方根成反比。

中文名:格锐目定律

外文名:Graham'sLaw

条件:同温同压下

内容:气体扩散速率与气体的密度平方根

1、表达式

不同气体的平均扩散速率(v)与气体的密度ρ的平方根成反比。

2、详解

格锐目定律的英文是Graham'sLaw。格锐目定律又称之为格锐目扩散定律,在1831年(又说1830年)由苏格兰化学家托马斯·格雷姆(ThomasGraham)测量气体扩散速率所发现的,该定律说明定温定压时,气体的扩散速率与其密度的平方根成反比。

3、应用

1.由通孔扩散可预测定气体的分子量。

2.应用于分离混合气体如图示。

4、发现经过

1826年,格锐目写了一篇有关气体被液体吸收方面的论文。这论文引发了他测量气体扩散的动机,他首先测量气体经过涂有巴黎灰泥的多孔栓塞时的扩散速率,稍后又研究气体经由白金圆板4中的小孔实流徙和发散的速率,于是在1829年提出了他的第一篇重要论文--「气体扩散定律」--今称为「格锐目定律」,1831年在爱丁堡皇家学会上正式发表。

该定律为:「在定温定压下,一气体之扩散速率与其密度之平方根成反比」。即气体愈重,则其向四方扩散的速率愈慢。同时,格雷姆也发现,气体之通孔流徙情况与扩散情况相当,因此通孔流徙速率也可用相同的公式来描述。

利用这种扩散性质,格雷姆在1846年发展出一项分离不同气体的方法。将分子量不同的混合气体,通过一系列的小孔而扩散时,只要小孔的孔径比分子的平均*径小,则因气体的扩散速率与气体分子量的平方根成反比,较轻的分子通孔速率较快,在每次通孔后的混合气体中所占的比例将逐次提高,如此经数十次、数百次的扩散后,终可达到几乎完全分离的目的。核反应所需的U-235从其同位素U-238中分离的技术,就是这种原理的应用。