काइनेटिक व्यास: Difference between revisions

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काइनेटिक व्यास परमाणुओं और [[अणु]]ओं पर लागू एक माप है जो इस संभावना को व्यक्त करता है कि गैस में एक अणु दूसरे अणु से टकराएगा। यह लक्ष्य के रूप में अणु के आकार का संकेत है। काइनेटिक व्यास परमाणु के [[इलेक्ट्रॉन कवच]] के आकार के संदर्भ में परिभाषित परमाणु त्रिज्या के समान नहीं है, जो आमतौर पर उपयोग की गई सटीक परिभाषा के आधार पर बहुत छोटा होता है। बल्कि, यह प्रभाव के क्षेत्र का आकार है जो [[बिखरने]] की घटना को जन्म दे सकता है।<ref>Joos & Freeman, p. 573</ref>
गतिज व्यास परमाणुओं और [[अणु]]ओं पर लागू एक माप है जो इस संभावना को व्यक्त करता है कि गैस में एक अणु दूसरे अणु से टकराएगा। यह लक्ष्य के रूप में अणु के आकार का संकेत है। गतिज व्यास परमाणु के [[इलेक्ट्रॉन कवच]] के आकार के संदर्भ में परिभाषित परमाणु त्रिज्या के समान नहीं है, जो सामान्यतः उपयोग की गई सटीक परिभाषा के आधार पर बहुत छोटा होता है। बल्कि, यह प्रभाव के क्षेत्र का आकार है जो [[बिखरने]] की घटना को जन्म दे सकता है।<ref>Joos & Freeman, p. 573</ref>
काइनेटिक व्यास गैस में अणुओं के औसत मुक्त पथ से संबंधित है। माध्य मुक्त पथ वह औसत दूरी है जो कोई कण बिना टकराए तय करता है। एक तेज़ गति वाले कण के लिए (अर्थात, वह जिस कण के माध्यम से आगे बढ़ रहा है उससे कहीं अधिक तेज़ी से आगे बढ़ रहा है) गतिज व्यास द्वारा दिया जाता है,<ref name=Ismail14>Ismail ''et al.'', p. 14</ref>
 
गतिज व्यास गैस में अणुओं के औसत मुक्त पथ से संबंधित है। माध्य मुक्त पथ वह औसत दूरी है जो कोई कण बिना टकराए तय करता है। एक तेज़ गति वाले कण के लिए (अर्थात, वह जिस कण के माध्यम से आगे बढ़ रहा है उससे कहीं अधिक तेज़ी से आगे बढ़ रहा है) गतिज व्यास द्वारा दिया जाता है,<ref name="Ismail14">Ismail ''et al.'', p. 14</ref>
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:n कणों का [[संख्या घनत्व]] है
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हालांकि, एक अधिक सामान्य स्थिति यह है कि माना जा रहा टकराने वाला कण सामान्य रूप से कणों की आबादी से अप्रभेद्य है। यहां, ऊर्जाओं के मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण पर विचार किया जाना चाहिए, जो संशोधित अभिव्यक्ति की ओर ले जाता है,<ref>Freude, p. 4</ref>
यद्यपि, एक अधिक सामान्य स्थिति यह है कि माना जा रहा टकराने वाला कण सामान्य रूप से कणों की आबादी से अप्रभेद्य है। यहां, ऊर्जाओं के मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण पर विचार किया जाना चाहिए, जो संशोधित अभिव्यक्ति की ओर ले जाता है,<ref>Freude, p. 4</ref>
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== भिन्न कण ==
== भिन्न कण ==
दो अलग-अलग कणों के बीच टकराव तब होता है जब तेज कणों के एक बीम को दूसरे प्रकार के कणों वाली गैस में निकाल दिया जाता है, या दो अलग-अलग अणु गैस मिश्रण में यादृच्छिक रूप से टकराते हैं। ऐसे मामलों के लिए, स्कैटरिंग क्रॉस सेक्शन के उपरोक्त सूत्र को संशोधित करना होगा।
दो अलग-अलग कणों के बीच टकराव तब होता है जब तेज कणों के एक बीम को दूसरे प्रकार के कणों वाली गैस में निकाल दिया जाता है, या दो अलग-अलग अणु गैस मिश्रण में यादृच्छिक रूप से टकराते हैं। ऐसे कारक के लिए, प्रकीर्णन अनुप्रस्थ काट के उपरोक्त सूत्र को संशोधित करना होगा।


बिखरने वाला क्रॉस सेक्शन, σ, दो असमान कणों या अणुओं के बीच टकराव में दो कणों के गतिज व्यास के योग से परिभाषित होता है,
बिखरने वाला अनुप्रस्थ काट, σ, दो असमान कणों या अणुओं के बीच टकराव में दो कणों के गतिज व्यास के योग से परिभाषित होता है,


:<math> \sigma = \pi (r_1 + r_2)^2 </math>
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:आर<sub>1</sub>, आर<sub>2</sub> दो कणों का क्रमशः आधा गतिज व्यास (अर्थात गतिज त्रिज्या) है।
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हम एक [[गहन मात्रा]], बिखरने वाले गुणांक α को गैस संख्या घनत्व और बिखरने वाले क्रॉस सेक्शन के उत्पाद के रूप में परिभाषित करते हैं,
हम एक [[गहन मात्रा]], बिखरने वाले गुणांक α को गैस संख्या घनत्व और बिखरने वाले अनुप्रस्थ काट के उत्पाद के रूप में परिभाषित करते हैं,


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*Li, Jian-Min; Talu, Orhan, "Effect of structural heterogeneity on multicomponent adsorption: benzene and p-xylene mixture on silicalite", in Suzuki, Motoyuki (ed), ''Fundamentals of Adsorption'', pp. 373-380, Elsevier, 1993 {{ISBN|0080887724}}.
*Li, Jian-Min; Talu, Orhan, "Effect of structural heterogeneity on multicomponent adsorption: benzene and p-xylene mixture on silicalite", in Suzuki, Motoyuki (ed), ''Fundamentals of Adsorption'', pp. 373-380, Elsevier, 1993 {{ISBN|0080887724}}.
*Matteucci, Scott; Yampolskii, Yuri; Freeman, Benny D.; Pinnau, Ingo, "Transport of gases and vapors in glassy and rubbery polymers" in, Yampolskii, Yuri; Freeman, Benny D.; Pinnau, Ingo, ''Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation'', pp. 1-47, John Wiley & Sons, 2006 {{ISBN|0470029048}}.
*Matteucci, Scott; Yampolskii, Yuri; Freeman, Benny D.; Pinnau, Ingo, "Transport of gases and vapors in glassy and rubbery polymers" in, Yampolskii, Yuri; Freeman, Benny D.; Pinnau, Ingo, ''Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation'', pp. 1-47, John Wiley & Sons, 2006 {{ISBN|0470029048}}.
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Latest revision as of 15:48, 14 June 2023

गतिज व्यास परमाणुओं और अणुओं पर लागू एक माप है जो इस संभावना को व्यक्त करता है कि गैस में एक अणु दूसरे अणु से टकराएगा। यह लक्ष्य के रूप में अणु के आकार का संकेत है। गतिज व्यास परमाणु के इलेक्ट्रॉन कवच के आकार के संदर्भ में परिभाषित परमाणु त्रिज्या के समान नहीं है, जो सामान्यतः उपयोग की गई सटीक परिभाषा के आधार पर बहुत छोटा होता है। बल्कि, यह प्रभाव के क्षेत्र का आकार है जो बिखरने की घटना को जन्म दे सकता है।[1]

गतिज व्यास गैस में अणुओं के औसत मुक्त पथ से संबंधित है। माध्य मुक्त पथ वह औसत दूरी है जो कोई कण बिना टकराए तय करता है। एक तेज़ गति वाले कण के लिए (अर्थात, वह जिस कण के माध्यम से आगे बढ़ रहा है उससे कहीं अधिक तेज़ी से आगे बढ़ रहा है) गतिज व्यास द्वारा दिया जाता है,[2]

कहाँ,
d गतिज व्यास है,
r गतिज त्रिज्या है, r = d/2,
l मतलब मुक्त पथ है, और
n कणों का संख्या घनत्व है

यद्यपि, एक अधिक सामान्य स्थिति यह है कि माना जा रहा टकराने वाला कण सामान्य रूप से कणों की आबादी से अप्रभेद्य है। यहां, ऊर्जाओं के मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण पर विचार किया जाना चाहिए, जो संशोधित अभिव्यक्ति की ओर ले जाता है,[3]


व्यास की सूची

निम्न तालिका कुछ सामान्य अणुओं के गतिज व्यासों को सूचीबद्ध करती है;

अणु आण्विक द्रव्यमान गतिज व्यासr
(pm)		 उद्घृत
नाम सूत्र
हाइड्रोजन H2 2 289 [2]
हीलियम He 4 260 [4]
मीथेन CH4 16 380 [2]
अमोनिया NH3 17 260 [5]
जल H2O 18 265 [2]
नीओन Ne 20 275 [5]
एसिटिलीन C2H2 26 330 [5]
नाइट्रोजन N2 28 364 [2]
कार्बन मोनोआक्साइड CO 28 376 [4]
एथिलीन C2H4 28 390 [4]
नाइट्रिक ऑक्साइड NO 30 317 [4]
ऑक्सीजन O2 32 346 [2]
हाइड्रोजन सल्फाइड H2S 34 360 [4]
हाइड्रोजन क्लोराइड HCl 36 320 [5]
आर्गन Ar 40 340 [5]
प्रोपिलीन C3H6 42 450 [4]
कार्बन डाईऑक्साइड CO2 44 330 [2]
नाइट्रस ऑक्साइड N2O 44 330 [4]
प्रोपेन C3H8 44 430 [4]
सल्फर डाइऑक्साइड SO2 64 360 [5]
क्लोरीन Cl2 70 320 [5]
बेंजीन C6H6 78 585 [6]
हाइड्रोजन ब्रोमाइड HBr 81 350 [5]
क्रीप्टोण Kr 84 360 [5]
जीनॉन Xe 131 396 [5]
सल्फर हेक्साफ्लोराइड SF6 146 550 [5]
कार्बन टेट्राक्लोराइड CCl4 154 590 [5]
ब्रोमिन Br2 160 350 [5]


भिन्न कण

दो अलग-अलग कणों के बीच टकराव तब होता है जब तेज कणों के एक बीम को दूसरे प्रकार के कणों वाली गैस में निकाल दिया जाता है, या दो अलग-अलग अणु गैस मिश्रण में यादृच्छिक रूप से टकराते हैं। ऐसे कारक के लिए, प्रकीर्णन अनुप्रस्थ काट के उपरोक्त सूत्र को संशोधित करना होगा।

बिखरने वाला अनुप्रस्थ काट, σ, दो असमान कणों या अणुओं के बीच टकराव में दो कणों के गतिज व्यास के योग से परिभाषित होता है,

जहाँ
r1, r2 दो कणों का क्रमशः आधा गतिज व्यास (अर्थात गतिज त्रिज्या) है।

हम एक गहन मात्रा, बिखरने वाले गुणांक α को गैस संख्या घनत्व और बिखरने वाले अनुप्रस्थ काट के उत्पाद के रूप में परिभाषित करते हैं,

माध्य मुक्त पथ प्रकीर्णन गुणांक का व्युत्क्रम होता है,

समान कणों के लिए, आर1 = आर2 और,

पहले जैसा।[7]


संदर्भ

  1. ↑ Joos & Freeman, p. 573
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Ismail et al., p. 14
  3. ↑ Freude, p. 4
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 Matteucci et al., p. 6
  5. ↑ 5.00 5.01 5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 5.07 5.08 5.09 5.10 5.11 5.12 Breck
  6. ↑ Li & Talu, p. 373
  7. ↑ Freude, pp. 3-4


ग्रन्थसूची

  • Breck, Donald W., "Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry, and Use", New York: Wiley, 1974 ISBN 0471099856.
  • Freude, D., Molecular Physics, chapter 2, 2004 unpublished draft, retrieved and archived 18 October 2015.
  • Ismail, Ahmad Fauzi; Khulbe, Kailash; Matsuura, Takeshi, Gas Separation Membranes: Polymeric and Inorganic, Springer, 2015 ISBN 3319010956.
  • Joos, Georg; Freeman, Ira Maximilian, Theoretical Physics, Courier Corporation, 1958 ISBN 0486652270.
  • Li, Jian-Min; Talu, Orhan, "Effect of structural heterogeneity on multicomponent adsorption: benzene and p-xylene mixture on silicalite", in Suzuki, Motoyuki (ed), Fundamentals of Adsorption, pp. 373-380, Elsevier, 1993 ISBN 0080887724.
  • Matteucci, Scott; Yampolskii, Yuri; Freeman, Benny D.; Pinnau, Ingo, "Transport of gases and vapors in glassy and rubbery polymers" in, Yampolskii, Yuri; Freeman, Benny D.; Pinnau, Ingo, Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation, pp. 1-47, John Wiley & Sons, 2006 ISBN 0470029048.
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