格銳目定律

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格銳目定律英文Graham's Law)說明定溫定壓時,气体隙流速率與其气体微粒质量的平方根成反比。此定律由蘇格蘭化學家托马斯·格雷姆於1831年在实验的基础上提出,其形式为::{\mbox{Rate}_1 \over \mbox{Rate}_2}=\sqrt{M_2 \over M_1}这里的Rate1Rate2分别是第一种和第二种气体的隙流速率,单位为单位时间多少体积或多少摩尔数,M1M2分别是两种气体的分子量[1]。在气体中各处的密度差别不大的情况下,格锐目定律可以用来估算气体的扩散速率比。

应用实例[编辑]

格锐目定律可以用于解释一些生活中的常见现象,比如充满氦气的气球,由于氦的分子量(约为4)小于空气的平均分子量(约为29),氦气通过气球表面的小孔逸出的速度大约是空气进入气球速度的2.7倍,故氦气球的体积会逐渐减小,浮力也随之变小。另一个常见的应用就是用隙流方法分离同位素,天然的铀元素中只含0.72%的235U和99.28%的238U,將235U和238U與反應生成235UF6238UF6並加熱成氣態,然后通过多孔板,尽管235UF6的隙流速率仅仅是238UF6的1.004倍,但经过多个多孔挡板之后,235UF6就会走在最前面,富集之后就是浓缩铀,可用于反应堆(含3%的235U)和制造核潜艇的燃料(含20%的235U)[2]

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Keith J. Laidler and John M. Meiser, Physical Chemistry (Benjamin/Cummings 1982), pp.18-19
  2. ^ 傅献彩主编. 大学化学. 高等教育出版社. 1999: 29–30.