1832 senesinde Thomas Graham isimli kimyager bilim adamı, Graham Difüzyon Yasası (yayılma yasası) ile gaz moleküllerinin gelişigüzel (keyfi) hareketlerini tam olarak açıklamıştır.
Gazlarda difüzyon ve efüzyonun tanımları:
Difüzyon: Difüzyon, bir gazın yüksek konsantrasyonlu bir ortamdan düşük konsantrasyonlu bir ortama hareket etmesi sürecidir. Gaz molekülleri, kinetik enerjileri nedeniyle rastgele hareket eder ve birbirleriyle çarpışarak ortamdaki boşlukları doldurur. Bu nedenle, bir gaz, başka bir gazın yoğun olduğu bir ortama yerleştirildiğinde, zamanla ortamın tamamına yayılır.
Efüzyon: Efüzyon, bir gazın delikler gibi küçük bir açıklıktan veya yarı geçirgen bir zarın geçtiği bir boşluktan akışıdır. Gaz molekülleri, deliğin veya zarın küçük boyutlarına rağmen rastgele hareket eder ve bu açıklıklardan geçerek dışarıya doğru hareket eder. Bu süreç, gaz moleküllerinin kinetik enerjileri ve çarpışma sayısı ile ilgilidir. Hafif gaz molekülleri, daha hızlı bir şekilde efüzyon yaparlar.
Difüzyon ve efüzyon arasındaki fark ve ilişki şu şekildedir:
Fark:
- Difüzyon, gazın yüksek konsantrasyonlu bir ortamdan düşük konsantrasyonlu bir ortama hareket etmesi sürecidir.
- Efüzyon ise, gaz moleküllerinin delikler gibi küçük açıklıklardan veya yarı geçirgen bir zarın geçtiği boşluktan akması sürecidir.
İlişki:
- İkisi de gaz moleküllerinin hareketini ve yayılmasını ifade eder.
- Difüzyon, gazın homojen bir ortamda moleküller arası etkileşim olmaksızın yayılmasını açıklar.
- Efüzyon ise daha özel bir durumu belirtir, bu süreçte gaz molekülleri bir kaptaki yüksek basınçlı alandan düşük basınçlı alana doğru hareket eder. Bu nedenle efüzyon, difüzyonun belirli bir durumudur.
Özetle, difüzyon genellikle gazların homojen bir ortamda yayılmasını ifade ederken, efüzyon daha spesifik olarak gaz moleküllerinin belirli bir alandan başka bir alana hareketini açıklar.