A fizikában
és a kémiában használatos fogalom. diffúzió
(diffúziós tényező, I. Fick-egyenlet, II. Fick-egyenlet)
A fizikában
és a kémiában használatos fogalom.
1
Különböző anyagok keveredésének a folyamata.
Az anyagban végbemenő tömegáramlás, ami koncentrációváltozáshoz vezet.
Valamilyen anyag részecskéi
(molekulái, atomjai,
ionja) a hőmozgás
következtében egy másik anyag részecskéivel
elkeverednek vagy egy másik anyag részecskéi
között valamilyen hajtóerő koncentrációkülönbség
vagy feszültségkülönbség) hatására áthaladnak.
Pl. az ionok átdiffundálnak a szilárd
anyagokon, vagy zárt térfogatban a
bevezetett gáz molekulái
egy idő után egyenletes eloszlásban találhatóak a látszólag teljesen mozdulatlan
levegőben, illetve a festékszemcsék
szétoszlanak a vízben (ábra)
ami ugyancsak a diffúzió következménye.
A molekulák diffúziójának sebessége
fordítva arányos a molekulatömeggel
(Graham-törvény).
A diffúzió sebességét meghatározó
tényező diffúziós tényezőnek nevezik.
A diffundáló anyag tömegáramlását Fick I. differenciálegyenlete írja le.
A diffundáló anyag koncentrációváltozásának időfüggését Fick II. differenciálegyenlete írja le.
Az Einstein-Smoluchowski-egyenlet kapcsolatot teremt a részecskediffúzió mikroszkopikus jellemzői és a diffúzióval kapcsolatos makroszkopikus mennyiségek, pl. a viszkozitás között.
Gázokban minden alkotóelem tökéletesen elegyedik egymással, és a keverék végül egyenletessé válik, bár a gravitáció kissé hatással van rá.
Az oldott anyag diffúziója egy oldószerben egyforma koncentrációjú oldat képződésére lassabb, de különben nagyon hasonló a gázok diffúziójához.
Szilárd anyagokban, normál
hőmérsékleten a diffúzió nagyon lassú.
2
Elemi részecskéknek egy anyagon való áthaladása olyan esetben, amikor a szóródás valószínűsége nagy, a befogásé kicsi.