Oplysninger

Diffusion


definition:

Ved diffusion (lat diffundere = spredning) er en passiv proces, der beskriver partiklenes tendens til at sprede jævnt over et rum. På denne måde er der efter en bestemt tid altid fuldstændig blanding af to forskellige stoffer (koncentrationsudligning). Princippet om diffusion gælder både blanding af gasser og væsker, hvorfor udtrykket "lige fordeling i rummet" ikke skal fortolkes for snævert. I princippet finder diffusion sted overalt.
For at illustrere denne proces er det tilstrækkeligt at lægge blæk i et glas vand:

Blækket blandes langsomt med vandet (figur 2-3), indtil der kun i slutningen kun er en homogen væske (figur 4).
Årsag til diffusionen er den såkaldte "random walkDet er vigtigt at forstå, at atomer og molekyler altid bevæger sig på molekylært niveau: jo varmere omgivelsestemperatur, jo hurtigere bevæger partiklerne sig brunlig molekylær bevægelse talt (opkaldt efter opdageren Robert Brown). Kun ved en temperatur på ca. -273,15 * C, det absolutte nul, bevæger partiklerne sig ikke længere. Alle har sandsynligvis oplevet påvirkningen af ​​temperaturen på blanding af to stoffer under madlavning: I varmt vand opløses alt lettere end i koldt vand.
Illustrationen til venstre viser blanding af to forskellige stoffer (luftformige) i sammenhæng med diffusion. Alle partikler bevæger sig zufдllig og ikke-orienteret i enhver mulig retning. Partikler kolliderer med andre partikler og forårsager retningsændringer.
På lang sigt fører disse ikke-rettede bevægelser af partiklerne til en koncentrationsbalance af de to stoffer, da der ikke er nogen direkte interaktion mellem partiklerne bortset fra retningsbestemte hits. Hver partikel bevæger sig af sig selv, uafhængigt og uafhængigt i rummet, med det resultat, at det over tid kommer til en blanding.
Diffusion er en stokastisk proces og kan derfor beskrives med sandsynlighedsberegning. Med de passende variabler ville det være muligt at beregne, hvor lang tid det vil tage for begge stoffer at blive helt blandet.