Mengingat sebuah wadah berisi gas, jika baunya menyebar, semua orang di sekitar akan mencium bau gas yang kuat (fakta yang sudah diketahui). Fakta ini terjadi karena molekul-molekul gas bergerak dengan mudah melalui ruang-ruang yang berdekatan di antara molekul-molekul, menyebabkan mereka bercampur secara seragam dengannya.
Kita juga dapat berpikir bahwa molekul-molekul ini dapat melewati dinding berpori, namun tidak semuanya dengan kecepatan yang sama, terlepas dari apakah gas berada di bawah kondisi suhu dan tekanan yang sama atau tidak.
Difusi Gas: Ini adalah cara gas melewati dinding berpori dan dalam proses yang sama mereka bercampur secara seragam dengan gas lain.
Namun, efusi gas dipahami sebagai cara di mana gas keluar dari wadah melalui ruang kecil ke ruang hampa.
Thomas Graham adalah seorang ahli kimia Inggris yang mempelajari efusi gas dan menciptakan hukum yang menjelaskannya.
“Laju efusi gas berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari massa spesifiknya, ketika mengalami tekanan dan suhu yang sama.”
hukum Graham
Difusi:
Ini adalah proses di mana molekul gas bergerak melalui dinding berpori atau di media lain. Laju difusi sebanding dengan laju molekul rata-rata. Graham menemukan bahwa laju difusi satu gas melalui gas lainnya berbanding terbalik dengan akar kuadrat densitas gas.
Untuk gas A dan B kita memiliki:
Untuk suhu dan tekanan tertentu
Mengganti (3) menjadi (2)
EFUSI
Ini adalah bagian dari gas melalui pembukaan lubang. Laju efusi gas berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari kerapatan atau massa molarnya.
Laju efusi berbanding terbalik dengan waktu yang dibutuhkan sejumlah gas untuk keluar.
Untuk gas A dan B kita memiliki:
Ungkapan sederhana di atas menjelaskan mengapa pabrik pemisahan isotop yang digunakan untuk pengayaan uranium untuk reaktor nuklir begitu besar.
Pembangkit listrik tenaga nuklir bergantung pada kemampuan untuk memisahkan uranium-235 dari uranium-238 yang lebih melimpah.
Proses ini menggunakan serangkaian reaksi untuk mengubah uranium menjadi padatan yang mudah menguap, uranium heksafluorida. UF6 UF6 kemudian mengalami efusi melalui serangkaian penghalang berpori.
Molekul UF6 yang mengandung uranium-235, yang lebih ringan daripada yang mengandung uranium-238, lebih cepat terefusi sehingga dapat dipisahkan dari yang lain.
Sedangkan perbandingan antara waktu yang sama yaitu 235UF6 dan 238UF6 yang dibutuhkan untuk efusi hanya 1,004, sehingga terjadi pemisahan yang sangat kecil.
Untuk meningkatkan pemisahan, uap mengalami berbagai tahap efusi, akibatnya tanaman harus sangat besar. Ambil contoh pabrik Oak Ridge di Tennessee, yang menggunakan 4.000 stadion dan mencakup area seluas 43 hektar.