Η βασική διαφορά μεταξύ δραστηριότητας και φυγοκέντρησης είναι ότι η δραστηριότητα αναφέρεται στην αποτελεσματική συγκέντρωση ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες, ενώ η φυγοκέντρηση αναφέρεται στην αποτελεσματική μερική πίεση ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες.
Η δραστηριότητα και η φυγοκέντρηση είναι σημαντικές χημικές έννοιες στη θερμοδυναμική. Αυτοί οι όροι ορίζονται για τη μη ιδανική συμπεριφορά πραγματικών αερίων.
Τι είναι Δραστηριότητα;
Δραστηριότητα είναι το μέτρο της αποτελεσματικής συγκέντρωσης ενός χημικού είδους υπό μη ιδανική συμπεριφορά. Η έννοια της δραστηριότητας επινοήθηκε από τον Αμερικανό χημικό Gilbert N. Λουδοβίκος. Η δραστηριότητα είναι μια αδιάστατη ποσότητα. Η τιμή της δραστικότητας για μια συγκεκριμένη ένωση εξαρτάται από την τυπική κατάσταση αυτού του είδους. Για παράδειγμα, η τιμή για ουσίες σε στερεά ή υγρή φάση λαμβάνεται ως 1. Για τα αέρια, η δραστηριότητα αναφέρεται στην αποτελεσματική μερική πίεση, η οποία είναι η φυγοκέντρηση/πίεση του αερίου που θεωρούμε. Επιπλέον, η δραστηριότητα εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:
- Θερμοκρασία
- Πίεση
- Σύνθεση του μείγματος κ.λπ.
Αυτό σημαίνει το περιβάλλον επηρεάζει τη δραστηριότητα ενός χημικού είδους. Τα μόρια αερίου κάτω από μη ιδανικές συνθήκες τείνουν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, είτε έλκονται είτε απωθούν το ένα το άλλο. Επομένως, η δραστηριότητα ενός μορίου ή ενός ιόντος επηρεάζεται από τα χημικά είδη που υπάρχουν στο περιβάλλον του.
Τι είναι το Fugacity;
Η φυγοκέντρηση είναι ένα μέτρο της αποτελεσματικής μερικής πίεσης ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες. Η τιμή της φυγοκέντρησης για ένα συγκεκριμένο χημικό είδος όπως ένα πραγματικό αέριο είναι ίση με την πίεση ενός ιδανικού αερίου που έχει θερμοκρασία και μοριακή ενέργεια Gibbs ίση με το πραγματικό αέριο. Μπορούμε να προσδιορίσουμε τη φυγοκέντρηση χρησιμοποιώντας μια πειραματική μέθοδο ή χρησιμοποιώντας κάποιο άλλο μοντέλο όπως το αέριο Van der Waals (που είναι πιο κοντά σε ένα πραγματικό αέριο παρά σε ένα ιδανικό αέριο).
Ο συντελεστής διαφυγής είναι ο σύνδεσμος μεταξύ της πίεσης ενός πραγματικού αερίου και της διαφυγότητας του. Μπορούμε να το συμβολίσουμε χρησιμοποιώντας το σύμβολο ϕ. Η σχέση είναι, ϕ=f/P
Εδώ, f είναι η φυγοκέντρηση, ενώ P είναι η πίεση του πραγματικού αερίου. Για ένα ιδανικό αέριο, οι τιμές της πίεσης και της φυγοκέντρησης είναι ίσες. Επομένως, ο συντελεστής φυγοκέντρησης για ένα ιδανικό αέριο είναι 1.
Εικόνα 01: Fugacity του αιθανίου
Εξάλλου, αυτή η έννοια της φυγοκέντρησης σχετίζεται στενά με τη δραστηριότητα ή τη θερμοδυναμική δραστηριότητα. Μπορούμε να δώσουμε αυτή τη σχέση, δραστηριότητα=φυγοκέντρηση/πίεση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Δραστηριότητας και Fugacity;
Η βασική διαφορά μεταξύ δραστηριότητας και φυγοκέντρησης είναι ότι η δραστηριότητα αναφέρεται στην αποτελεσματική συγκέντρωση ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες, ενώ η φυγοκέντρηση αναφέρεται στην αποτελεσματική μερική πίεση ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες. Επομένως, στην έννοια, η θερμοδυναμική δραστηριότητα είναι η αποτελεσματική συγκέντρωση πραγματικών μορίων, δηλαδή πραγματικών αερίων, ενώ η φυγοκέντρηση είναι η αποτελεσματική μερική πίεση πραγματικών αερίων. Επιπλέον, μπορούμε να προσδιορίσουμε τη φυγοκέντρηση χρησιμοποιώντας μια πειραματική μέθοδο ή χρησιμοποιώντας κάποιο άλλο μοντέλο όπως το αέριο Van der Waals (που είναι πιο κοντά σε ένα πραγματικό αέριο παρά σε ένα ιδανικό αέριο) και αυτή η τιμή ισούται με τη δραστηριότηταπίεση του πραγματικού αερίου.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ δραστηριότητας και φυγοκέντρησης.
Σύνοψη – Δραστηριότητα εναντίον Fugacity
Η δραστηριότητα και η φυγοκέντρηση είναι σημαντικές χημικές έννοιες στη θερμοδυναμική. Συνοπτικά, η βασική διαφορά μεταξύ δραστηριότητας και φυγοκέντρησης είναι ότι η δραστηριότητα αναφέρεται στην αποτελεσματική συγκέντρωση ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες, ενώ η φυγοκέντρηση αναφέρεται στην αποτελεσματική μερική πίεση ενός χημικού είδους υπό μη ιδανικές συνθήκες.
