Ph 12Technik |
Diffusion von Gasen |
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Bringt man in einen Raum verschiedene Gase, so mischen sich diese auch wenn keine Strömungen herrschen, bis beide Gassorten gleich verteilt sind. Dieser Vorgang heißt Diffusion. Gasteilchen mit größerer Geschwindigkeit diffundieren schneller durch eine poröse Membran, z.B. eine Tonschicht als langsame Gasteilchen.
Nachweis der schnelleren Diffusion leichter Gase
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Stülpt man über einen Tonzylinder mit
verhältnismäßig schweren Luftmolekülen (O2,
N2) einen Behälter mit sehr leichten Molekülen (z.B.
Wasserstoff oder Helium), so diffundieren die leichten Moleküle schneller
ins Innere des Tonzylinders. Es entsteht dort ein Überdruck, den man
mit einem U-Rohr-Manometer messen kann. Nach einer gewissen Zeit diffundieren
aber auch die Luftmoleküle nach außen und es stellt sich wieder
Druckgleichgewicht ein. Analog verhält es sich, wenn man in das äußere Gefäß schwerere Gasmoleküle (CO2) bringt. (siehe rechts!) |
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Diffusion zur Trennung leichter und schwerer Gase
| Dies macht man sich beim Trennen von leichten und schweren
Gasteilchen zu Nutze. Lässt man gleich viele leichte (roten) und schwere (blauen) Gasteilchen durch eine Diffusionszelle strömen, so gelangen mehr leichte Teilchen durch die poröse Membran, so dass am oberen und unteren Auslass das Gas einen größeren Anteil an leichten Teilchen hat, hingegen am mittlere Auslass einen größeren Anteil an schweren Teilchen. |