格銳目定律

格銳目定律：同溫同壓下，氣體的擴散速率與氣體的密度的平方根成反比。

基本介紹

• 中文名：格銳目定律
• 外文名：Graham's Law
• 條件：同溫同壓下
• 內容：氣體擴散速率與氣體的密度平方根

表達式

不同氣體的平均擴散速率（v）與氣體的密度ρ的平方根成反比。

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散定律，在1831年（又說1830年）由蘇格蘭化學家托馬斯·格雷姆(Thomas Graham)測量氣體擴散速率所發現的，該定律說明定溫定壓時，氣體的擴散速率與其密度的平方根成反比。

托馬斯·格雷姆

套用

1.由通孔擴散可預測定氣體的分子量。

2.套用於分離混合氣體如圖示。

發現經過

1826年，格銳目寫了一篇有關氣體被液體吸收方面的論文。這論文引發了他測量氣體擴散的動機，他首先測量氣體經過塗有巴黎灰泥的多孔栓塞時的擴散速率，稍後又研究氣體經由白金圓板4中的小孔實流徙和發散的速率，於是在1829年提出了他的第一篇重要論文--「氣體擴散定律」--今稱為「格銳目定律」， 1831年在愛丁堡皇家學會上正式發表。

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

利用這種擴散性質，格雷姆在1846年發展出一項分離不同氣體的方法。將分子量不同的混合氣體，通過一系列的小孔而擴散時，只要小孔的孔徑比分子的平均自由徑小，則因氣體的擴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，在每次通孔後的混合氣體中所占的比例將逐次提高，如此經數十次、數百次的擴散後，終可達到幾乎完全分離的目的。核反應所需的 U-235從其同位素U-238 中分離的技術，就是這種原理的套用。