নিচের কোন গ্যাসটির ব্যাপন হার সবচেয়ে বেশী? (Which one of the following gases has the highest rate of diffusion?)

স্থির চাপে উচ্চ ঘনত্বের স্থান হতে নিম্ন ঘনত্বের স্থানের দিকে কোনো পদার্থের (কঠিন, তরল, বায়বীয়) স্বতঃস্ফূর্তভাবে চতুর্দিকে ছড়িয়ে পড়ার নাম ব্যাপন। গ্যাসের ক্ষেত্রে যতক্ষণ সবদিকে গ্যাসের ঘনত্ব সমান না হয় ততক্ষণ ব্যাপন প্রক্রিয়া চলতে থাকে। উদাহরণ হিসাবে ফুলের সুগন্ধ ছড়ানো, পারফিউমের গন্ধ সবদিকে ছড়িয়ে পড়া ইত্যাদি।

অপরদিকে বাহ্যিক চাপের প্রভাবে সরুছিদ্র পথে কোনো গ্যাসের সজোরে বের হয়ে আসাকে নিঃসরণ বা অণু ব্যাপন বলে। উদাহরণ গাড়ির চাকার লিক দিয়ে সজোরে বায়ু বের হয়ে আসা।

1829 সালে গ্যাসের ব্যাপন পরীক্ষা করে গ্রাহাম একটি সূত্রের অবতারণা করেন যা গ্রাহামের ব্যাপন সূত্র নামে পরিচিত। গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রটি নিম্নরূপঃ

“স্থির তাপমাত্রা ও চাপে যে কোনো গ্যাসের ব্যাপনের হার তার ঘনত্বের বর্গমূলের বিপরীত অনুপাতে পরিবর্তিত হয়।”

যেখানে:

Rate₁ হলো প্রথম গ্যাসের ব্যাপন হার (একক সময়ে আয়তন বা মোলসংখ্যা)।

Rate₂ হলো দ্বিতীয় গ্যাসের ব্যাপন হার।

M₁ হলো প্রথম গ্যাসের মোলার ভর।

M₂ হলো দ্বিতীয় গ্যাসের মোলার ভর।

গ্রাহামের ব্যাপন সূত্র বা গ্রাহামের নিঃসরণ সূত্র কোনো ছিদ্রের মধ্য দিয়ে যে কোনো সময়ে কোনো একটি গ্যাসের চলাচলকে ব্যাখ্যা করতে পারে করে। এই সূত্র গ্রাহামের উপর্যুক্ত সূত্রেরই ব্যাপ্ত রূপ। গ্রাহাম পর্যবেক্ষণ করেন যে, দুটো গ্যাসের ব্যাপনের হার এবং এদের আণবিক ভরের (Molar mass) বর্গমূলের ব্যস্তানুপাত সমান।