Mass diffusivity
ಪ್ರಸರಣ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಪ್ರಸರಣ ಅಥವಾ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಣ್ವಿಕ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ ಮೋಲಾರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಜಾತಿಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯದ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತದ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಎಂದು ಬರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಸ್ಥಳೀಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು ಮೋಲ್ನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಮೋಲಾರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ನ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬಲವಾದ ತಾಪಮಾನದ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನಿಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸರಣವು ತನ್ನ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಫಿಕ್ನ ನಿಯಮದಿಂದ ಪಡೆದಿದೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಹಲವಾರು ಇತರ ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೋಡಿ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಬಹು-ಪ್ರಭೇದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸರಣವು (ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ), ಅವು ವೇಗವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಹರಡುತ್ತವೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಒಂದು ಸಂಯುಕ್ತದ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು ನೀರಿನಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ~ 10,000x ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ 16 ಮಿ. ಮೀ. 2/ಸೆ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅದರ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು 0.0016 ಮಿ. ಮೀ. 2/ಸೆ ಆಗಿದೆ. ಪ್ರಸರಣವು ಉದ್ದ 2/ಸಮಯ, ಅಥವಾ ಎಸ್. ಐ. ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ m2/s ಮತ್ತು ಸಿ. ಜಿ. ಎಸ್. ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ cm2/s ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕ ಘನವಸ್ತುಗಳ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆ ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅರ್ಹೀನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣವು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಊಹಿಸುತ್ತದೆಃ ಇಲ್ಲಿ D ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ (m2/s ನಲ್ಲಿ), D0 ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ (ಅನಂತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ; m2/s ನಲ್ಲಿ), EA ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ (J/mol ನಲ್ಲಿ), T ಎಂಬುದು ಸಂಪೂರ್ಣ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ (K ಯಲ್ಲಿ), R ≈ 8.31446J (mol ⋅ K) ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ. ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕದ ಅಂದಾಜು ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಟೋಕ್ಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು, ಇದು ಡಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದ್ದರೆ, ಟಿ 1 ಮತ್ತು ಟಿ 2 ಅನುಗುಣವಾದ ಸಂಪೂರ್ಣ ತಾಪಮಾನಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ದ್ರಾವಕದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಿಲಗಳ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಚಾಪ್ಮನ್-ಎನ್ಸ್ಕೋಗ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು (ಅಂದಾಜುಗಳು ಸರಾಸರಿ ಸುಮಾರು 8 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿರುತ್ತವೆ): ಅಲ್ಲಿ ಡಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ (ಸೆಂ2/ಸೆ), ಎ ಸರಿಸುಮಾರು (ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ಅವಗಾಡ್ರೋ ಸ್ಥಿರಾಂಕದೊಂದಿಗೆ) 1 ಮತ್ತು 2 ಸೂಚ್ಯಂಕ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಅಣುಗಳು, ಟಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ತಾಪಮಾನ (ಕೆ), ಎಂ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಜಿ/ಮೊಲ್), ಪಿ ಒತ್ತಡ (ಎಟಿಎಂ), ಸರಾಸರಿ ಘರ್ಷಣೆ ವ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ (ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪುಟ 545 ರ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ) (Å), ω ಎಂಬುದು ತಾಪಮಾನ-ಅವಲಂಬಿತ ಘರ್ಷಣೆ ಅವಿಭಾಜ್ಯವಾಗಿದೆ (ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ರಮ 1 ರ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ). ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕದ ಒತ್ತಡ ಅವಲಂಬನೆ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಒತ್ತಡಗಳಲ್ಲಿ (ಆದರೆ ಒಂದೇ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ) ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ-ಪ್ರಸರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಇಲ್ಲಿ ಡಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ, ρ ಅನಿಲ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಪಿ 1 ಮತ್ತು ಪಿ 2 ಅನುಗುಣವಾದ ಒತ್ತಡಗಳಾಗಿವೆ. ಜನಸಂಖ್ಯಾ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ಃ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕದ ಅವಲಂಬನೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಕೈನೆಸಿಸ್ ಆಗಿದೆ. ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕ ಕೈನೆಸಿಸ್ನ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು ಫಿಟ್ನೆಸ್ (ಅಥವಾ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಗುಣಾಂಕ) r ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆಃ ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು r ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಜೀವನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಅಜೈವಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅವಲಂಬನೆಯು ಸರಳ ನಿಯಮದ ಔಪಚಾರಿಕತೆಯಾಗಿದೆಃ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಕೆಟ್ಟ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬಿಡುತ್ತವೆ ("ಸಾಕಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಬಿಡಿ" ಮಾದರಿ). ರಂಧ್ರಗಳ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣವು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು ರಂಧ್ರಗಳ ಮಾಧ್ಯಮದ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸ್ಥೂಲ ಸ್ವರೂಪದ್ದಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ರಂಧ್ರಗಳಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇಡೀ ರಂಧ್ರದ ಜಾಗವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಡಿ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಗಣೆಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಅಲ್ಲಿ ಡಿ ಎಂಬುದು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ತುಂಬುವ ಅನಿಲ ಅಥವಾ ದ್ರವದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ, εt ಎಂಬುದು ಸಾಗಣೆಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸರಂಧ್ರತೆ (ಆಯಾಮರಹಿತ), δ ಎಂಬುದು ಸಂಕೋಚನ (ಆಯಾಮರಹಿತ), τ ಎಂಬುದು ಆಮೆತ್ವ (ಆಯಾಮರಹಿತ). ಸಾರಿಗೆ-ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ರಂಧ್ರಗಳ ಒಟ್ಟು ಸರಂಧ್ರತೆಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರದಿಂದಾಗಿ, ಹರಡುವ ಕಣಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಡೆಡ್-ಎಂಡ್ ಮತ್ತು ಬ್ಲೈಂಡ್ ರಂಧ್ರಗಳು (ಅಂದರೆ, ರಂಧ್ರಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಳಿದ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದ ರಂಧ್ರಗಳು). ಸಂಕೋಚನವು ಸರಾಸರಿ ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮೀಪ್ಯದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಿರಿದಾದ ರಂಧ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ರಂಧ್ರದ ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಹರಡುವ ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆ ಮೌಲ್ಯಗಳು 1 ಎಟಿಎಂನಲ್ಲಿ ಅನಿಲಗಳು, ಅನಂತ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ದ್ರಾವಣಗಳು. ದಂತಕಥೆಃ (ಗಳು)-ಘನ; (ಎಲ್)-ದ್ರವ; (ಜಿ)-ಅನಿಲ; (ಡಿಎಸ್)-ಕರಗಿದ. ಪರಮಾಣು ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕ ಜಾಲರಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕ ನುಡ್ಸೆನ್ ಪ್ರಸರಣ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸಾರಿಗೆ ವಿದ್ಯಮಾನ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.