格銳目定律(Graham's Law)說(shuō)明定溫定壓時(shí)，氣體的擴(kuò)散速率與其密度的平方根成反比。此定律由蘇格蘭化學(xué)家托馬斯·格雷姆(Thomas Graham)于1831年提出。格銳目定律可應(yīng)用于分離混合氣體。

格銳目定律 - 定義

格銳目定律：同溫同壓下，氣體的滲出(effusion)率與氣體的質(zhì)量的平方根成反比。

格銳目定律 - 數(shù)學(xué)表達(dá)式

不同氣體的平均擴(kuò)散速率(v)與氣體的質(zhì)量m的平方根成反比。

格銳目定律 - 詳解

格銳目定律的英文是Graham's Law。格銳目定律又稱之為格銳目擴(kuò)散定律，在1831年(又說(shuō)1830年)由蘇格蘭化學(xué)家托馬斯·格雷姆(Thomas Graham)測(cè)量氣體擴(kuò)散速率所發(fā)現(xiàn)的，該定律說(shuō)明定溫定壓時(shí)，氣體的擴(kuò)散速率與其密度的平方根成反比。

格銳目定律 - 應(yīng)用

1.由通孔擴(kuò)散可預(yù)測(cè)定氣體的分子量。

2.應(yīng)用于分離混合氣體如圖示一。

格銳目定律 - 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)

1826年，格銳目寫了一篇有關(guān)氣體被液體吸收方面的論文。這論文引發(fā)了他測(cè)量氣體擴(kuò)散的動(dòng)機(jī)，他首先測(cè)量氣體經(jīng)過(guò)涂有巴黎灰泥的多孔栓塞時(shí)的擴(kuò)散速率，稍后又研究氣體經(jīng)由白金圓板4中的小孔實(shí)流徙和發(fā)散的速率，于是在1829年提出了他的第一篇重要論文--「氣體擴(kuò)散定律」--今稱為「格銳目定律」， 1831年在愛(ài)丁堡皇家學(xué)會(huì)上正式發(fā)表。

該定律為：「在定溫定壓下，一氣體之?dāng)U散速率與其密度之平方根成反比」。即氣體愈重，則其向四方擴(kuò)散的速率愈慢。同時(shí)，格雷姆也發(fā)現(xiàn)，氣體之通孔流徙情況與擴(kuò)散情況相當(dāng)，因此通孔流徙速率也可用相同的公式來(lái)描述。

利用這種擴(kuò)散性質(zhì)，格雷姆在1846年發(fā)展出一項(xiàng)分離不同氣體的方法。將分子量不同的混合氣體，通過(guò)一系列的小孔而擴(kuò)散時(shí)，只要小孔的孔徑比分子的平均自由徑小，則因氣體的擴(kuò)散速率與氣體分子量的平方根成反比，較輕的分子通孔速率較快，在每次通孔后的混合氣體中所占的比例將逐次提高，如此經(jīng)數(shù)十次、數(shù)百次的擴(kuò)散后，終可達(dá)到幾乎完全分離的目的。現(xiàn)在將核反應(yīng)所需的 U-235從其同位素U-238 中分離的技術(shù)，就是這種原理的應(yīng)用。