Electrical mobility
विद्युत गतिशीलता आवेशित कणों (जैसे इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन) की एक विद्युत क्षेत्र के जवाब में एक माध्यम से आगे बढ़ने की क्षमता है जो उन्हें खींच रहा है। गैस चरण में उनकी गतिशीलता के अनुसार आयनों के पृथक्करण को आयन गतिशीलता स्पेक्ट्रोमेट्री कहा जाता है, तरल चरण में इसे इलेक्ट्रोफोरेसिस कहा जाता है। सिद्धांत जब किसी गैस या तरल में आवेशित कण पर एक समान विद्युत क्षेत्र द्वारा कार्रवाई की जाती है, तो इसे तब तक त्वरित किया जाएगा जब तक कि यह सूत्र के अनुसार एक स्थिर प्रवाह वेग तक नहीं पहुंच जाता है जहां प्रवाह वेग (एस. आई. इकाइयाँः m/s), लागू विद्युत क्षेत्र (V/m) का परिमाण है, गतिशीलता (m2/(V·s)) है। दूसरे शब्दों में, कण की विद्युत गतिशीलता को विद्युत क्षेत्र के परिमाण के प्रवाह वेग के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया हैः उदाहरण के लिए, 25 डिग्री सेल्सियस पर पानी में सोडियम आयन (Na +) की गतिशीलता है। इसका मतलब है कि 1 V/m के विद्युत क्षेत्र में एक सोडियम आयन का औसत प्रवाह वेग होगा। इस तरह के मान विलयन में आयनिक चालकता के माप से प्राप्त किए जा सकते हैं। विद्युत गतिशीलता कण के शुद्ध आवेश के समानुपाती होती है। यह रॉबर्ट मिलिकन के प्रदर्शन का आधार था कि विद्युत आवेश असतत इकाइयों में होते हैं, जिसका परिमाण इलेक्ट्रॉन का आवेश होता है। विद्युत गतिशीलता भी आयन के स्टोक्स त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जो गतिशील आयन की प्रभावी त्रिज्या है जिसमें पानी या अन्य विलायक के किसी भी अणु शामिल हैं जो इसके साथ चलते हैं। यह सच है क्योंकि एक स्थिर प्रवाह वेग पर चलने वाला घुलनशील आयन दो समान और विपरीत बलों के अधीन हैः एक विद्युत बल और एक घर्षण बल, जहां घर्षण गुणांक है, समाधान चिपचिपाहट है। समान आवेश वाले विभिन्न आयनों जैसे ली +, ना + और के + के लिए विद्युत बल बराबर होते हैं, ताकि बहाव की गति और गतिशीलता त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती हो। वास्तव में, चालकता माप से पता चलता है कि आयनिक गतिशीलता ली + से सीएस + तक बढ़ती है, और इसलिए स्टोक्स त्रिज्या ली + से सीएस + तक कम हो जाती है। यह क्रिस्टल के लिए आयनिक त्रिज्या के क्रम के विपरीत है और यह दर्शाता है कि विलयन में छोटे आयन (ली +) बड़े (सीएस +) की तुलना में अधिक व्यापक रूप से हाइड्रेटेड होते हैं। गैस चरण गतिशीलता में गतिशीलता को गैस चरण में किसी भी प्रजाति के लिए परिभाषित किया गया है, जिसका सामना ज्यादातर प्लाज्मा भौतिकी में किया जाता है और इसे परिभाषित किया जाता है कि प्रजातियों का आवेश कहाँ है, गति-हस्तांतरण टकराव आवृत्ति है, द्रव्यमान है। गतिशीलता एक सटीक (ऊष्मागतिकीय रूप से आवश्यक) समीकरण के माध्यम से प्रजातियों के प्रसार गुणांक से संबंधित है जिसे आइंस्टीन संबंध के रूप में जाना जाता हैः जहाँ बोल्ट्जमैन स्थिरांक है, गैस का तापमान है, प्रसार गुणांक है। यदि कोई गति हस्तांतरण के संदर्भ में माध्य मुक्त पथ को परिभाषित करता है, तो प्रसार गुणांक प्राप्त होता है, लेकिन गति-हस्तांतरण माध्य मुक्त पथ और गति-हस्तांतरण टकराव आवृत्ति दोनों की गणना करना मुश्किल है। कई अन्य औसत मुक्त मार्गों को परिभाषित किया जा सकता है। गैस चरण में, अक्सर विसरण माध्य मुक्त पथ के रूप में परिभाषित किया जाता है, यह मानते हुए कि एक सरल अनुमानित संबंध सटीक हैः गैस अणुओं की मूल माध्य वर्ग गति कहाँ हैः विसरण प्रजातियों का द्रव्यमान कहाँ है। यह अनुमानित समीकरण सटीक हो जाता है जब इसका उपयोग विसरण माध्य मुक्त पथ को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। अनुप्रयोग विद्युत गतिशीलता विद्युतस्थैतिक वर्षा का आधार है, जिसका उपयोग औद्योगिक पैमाने पर निकास गैसों से कणों को हटाने के लिए किया जाता है। कणों को एक मजबूत क्षेत्र की उपस्थिति में विद्युत निर्वहन से आयनों के संपर्क में लाकर चार्ज दिया जाता है। कण एक विद्युत गतिशीलता प्राप्त करते हैं और क्षेत्र द्वारा एक संग्रह इलेक्ट्रोड तक संचालित होते हैं। ऐसे उपकरण मौजूद हैं जो विद्युत गतिशीलता की एक संकीर्ण सीमा वाले कणों का चयन करते हैं, या पूर्वनिर्धारित मूल्य से बड़े विद्युत गतिशीलता वाले कणों का चयन करते हैं। पूर्व को आम तौर पर "विभेदक गतिशीलता विश्लेषक" के रूप में संदर्भित किया जाता है। चयनित गतिशीलता को अक्सर एकल आवेशित गोलाकार कण के व्यास के साथ पहचाना जाता है, इस प्रकार "विद्युत-गतिशीलता व्यास" कण की एक विशेषता बन जाता है, भले ही वह वास्तव में गोलाकार हो। चयनित गतिशीलता के कणों को एक संक्षेपण कण काउंटर जैसे डिटेक्टर को पारित करने से वर्तमान में चयनित गतिशीलता के साथ कणों की संख्या एकाग्रता को मापा जा सकता है। समय के साथ चयनित गतिशीलता में बदलाव करके, गतिशीलता बनाम एकाग्रता डेटा प्राप्त किया जा सकता है। इस तकनीक को स्कैनिंग मोबिलिटी पार्टिकल साइज़र में लागू किया जाता है। संदर्भ भौतिक मात्रा इलेक्ट्रोफोरेसिस मास स्पेक्ट्रोमेट्री