قانون پخش مولکولی گراهام

قانون پخش مولکولی، نفوذ مولکولی یا واپخش گراهام در سال ۱۸۴۸ میلادی توسط دانشمند فیزیک‌دان و شیمی‌دان اسکاتلندی توماس گراهام بیان شد. گراهام به‌طور تجربی دریافت که سرعت نفوذ گاز با جذر وزن مولکولی گاز، به‌طور معکوس متناسب است. بر اساس قانون واپخش گراهام، سرعت نفوذ گازها (تعداد مولکول‌های عبور کرده از حفره در ثانیه) به وزن مولکولی گازها بستگی دارد. در واقع گازهایی که وزن مولکولی کم تری دارند سریع تر از گازهایی که وزن بیشتری دارند، از درون حفره عبور می‌کنند؛ بنابراین گازی که دارای وزن مولکولی پایین‌تری است، سرعت نفوذ مولکولی بالاتری دارد بنابراین زمان مربوط به نفوذ آن کم‌تر است؛ بنابراین مولکول‌های سبک‌تر، سرعت بالاتری دارند.
تئوری کامل تری از قانون گراهام سال‌ها بعد به صورت تئوری سینتیکی و جنبشی گازها ارائه شد.

رابطهٔ پخش مولکولی گراهام:

در رابطهٔ بالا:
 Rate1 تجمع گاز اول (حجم یا تعداد مول در واحد زمان) است.
 Rate2 تجمع گاز دوم است.
 M1 جرم مولی گاز اول است.
 M2 جرم مولی گاز دوم است.

برخی کاربردها 
 جداسازی هیدروژن سنگین (دوتریم) و هیدروژن.
 یکی از روش‌های غنی سازی اورانیوم نیز که بر اساس جداسازی هگزا فلوئورید اورانیوم، که آمیخته‌ای از هم پروتون‌های (ایزوتوپ‌های) ۲۳۵ و ۲۳۸ اورانیوم است، به کار می‌رود.
 دیالیز
 قانون گراهام در واقع اساس و پایه‌ای را برای تفکیک ایزوتوپ‌ها به وسیلهٔ نفوذ مولکولی، فراهم آورده‌است که این روش می‌تواند نقش بسیار سخت و بحرانی ای را در توسعهٔ بمب اتمی ارائه دهد (مبنایی برای تفکیک ایزوتوپ 235U از 238U).

منابع 

 

گ