Waar diffusiesnelheid te vinden?

[User C]

Dag allemaal,

Voor scheikunde heb ik een aantal dagen geleden een experiment gedaan waarbij ik de diffusiesnelheid van een tweetal ionen moest bepalen. Dat heb ik - volgende de voorschriften uit mijn boek - gedaan door de twee ionen in een petrischaal met water te laten diffunderen. Ik heb de tijd bijgehouden vanaf het moment dat ik de zouten in het water heb gedaan tot de eerste neerslag gevormd werd. Vervolgens heb ik de afstand opgemeten van de neerslag tot de plekken waar ik oorspronkelijk de zouten had laten oplossen. Dat ging allemaal aardig. Ik moet er echter ook een verslag van maken, en nu komt mijn vraag: kan ik mijn resultaten ergens mee vergelijken? Ik heb al in BINAS gezocht op diffusiesnelheid, maar daar heb ik niks kunnen vinden. Weten jullie misschien waar ik zou kunnen zoeken? En wordt het begrip diffusiesnelheid überhaupt wel gebruikt in de chemie?

Het gaat om het ijzer(III)ion (Fe³⁺) en het thiocyanaation (SCN^-). De gevonden snelheden zijn:

1,6×10^-4 ms^-1 voor het thiocyanaation

5,2×10^-4 ms^-1 voor het ijzer(III)ion

De metingen waren wel onnauwkeurig (het experiment was meer bedoeld om een idee van diffusiesnelheden te krijgen), dus het kan goed zijn dat deze waarden ontzettend afwijken van "echte" metingen. Toch zou ik het leuk vinden om de "echte" waarden te weten, zodat ik er in mijn verslag een vergelijking mee kan maken.

Alvast hartelijk bedankt voor jullie hulp!

EDIT: Mijn excuses voor het feit dat ik het in het "Algemeen"-board heb geplaatst; ik heb de moeite nog niet genomen om de rest van het forum te bekijken. Ga ik nu wel doen!

[DeeVee]

de snelheid van diffusie is vooral afhankelijk van het concentratieverschil. Verder spelen uiteraard ook de grootte van het ion (of molecule), temperatuur, druk(verschil), ... mee.

De wet die difussieverschijnselen beschrijft is de 'wet van Fick'. Zoek daar eens naar. Het zal je wellicht verder helpen.

[User C]

de snelheid van diffusie is vooral afhankelijk van het concentratieverschil. Verder spelen uiteraard ook de grootte van het ion (of molecule), temperatuur, druk(verschil), ... mee.

De wet die difussieverschijnselen beschrijft is de 'wet van Fick'.  Zoek daar eens naar.  Het zal je wellicht verder helpen.

Ik heb even op Wikipedia en op enkele andere sites gekeken, en daar kan ik inderdaad wat vinden over de Wet van Fick. Maar ik begrijp daaruit dat er niet zoiets bestaat als de diffusiesnelheid in meter per seconde? De diffusiesnelheid J waar het daar over gaat is in mol/m²s¹, dus dat is een andere grootheid dan degene die ik berekend heb. Weet iemand misschien of ik op een of andere manier toch mijn gevonden waarden met "echte" waarden kan vergelijken? Bijvoorbeeld door omrekenen of toch met een diffusiesnelheid in m/s?

[hzeil]

Het begrip diffusiesnelheid bestaat inderdaad niet. Wel de begrippen diffusiecoefficient

en diffusieflux. Beide worden aan elkaar gerelateerd door de eerste diffusiewet van Fick.

In formule: J=D. (dc/dx)

- De diffusiecoefficient D wordt uitgedrukt in m².s^-1 .

- De diffusieflux wordt uitgedrukt als mol.m^-2.s^-1

- En de concentratiegradient wordt uitgedrukt in mol.m^-3.m^-1

De term diffusiesnelheid wordt wel vaak gebruikt in plaats van diffusieflux. Het gaat echter fout als je daarbij deze flux in m.s^-1 gaat uitdrukken

[DeeVee]

Bekijk het zo, als je diffusiesnelheid uitdrukt in m/s ga je er vanuit dat de diffusie enkel in 1 richting plaatsvindt. In jouw proef is dit minstens in een vlak en eigenlijk zelfs in de 3 dimensies.

Verder wordt met diffusie vaak transfer over een membraan bedoeld en dan moeten ook de karakteristieken van dit membraan (dikte, materiaal, poriegrootte, ...) ook mee in rekekning genomen worden.

[hzeil]

Vanuit mijn zienswijze heeft de diffusiecoefficient bij twee- of driedimensionale diffusie nog steeds dezelfde dimensie m².s^-1. Er kan eventueel wel anisotropie optreden zodat er sprake is van D_x,D_y en D_z in een materiaal met richtingafhankelijke eigenschappen. Zoals bij membranen vaak het geval is.