Июль 31 2012

Диффузия

Диффузия – это процесс, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества,  между молекулами другого вещества, которое приводит к самопроизвольному выравниванию концентраций этих веществ по всему объему.   Например, если в воду капнуть краску или чернила, то через некоторый промежуток времени, вода равномерно окрасится.

Чаще всего, под диффузией понимаются процессы, которые сопровождаются переносом некой материи, но иногда диффузными могут назвать и другие процессы переноса, например, вязкое трение, теплопроводность и тому подобное.

Чтобы в общих чертах понять, что такое диффузия, достаточно общих сведений, которые мы сейчас обсудим.

Что такое диффузия

Абсолютно все виды диффузии подчинены одинаковым законам. Скорость диффузии пропорциональна разности концентрации, площади поперечного сечения образца, в случае небольших величин температуре или заряду, особенности (параметру), которая характеризует конкретное вещество\материал. Если речь идет о потоке электрических зарядов, то параметром (особенностью), является  электропроводность. А если говорить о тепловой диффузии, то параметром (особенностью), будет являться теплопроводность.

Диффузия

Диффузия представляет собой процесс, происходящий на молекулярном уровне, который определяется хаотично-случайным характером движения молекул (отдельных). В связи с этим, скорость диффузии пропорциональна еще и с средней скорости движения молекул. Например, в газах, средняя скорость небольших молекул – большая. Процессы (диффузионные), которые происходят в твердых телах, при высоких температурах, могут найти практическое применение. К примеру, в электронно-лучевых трубках (а именно определенных их видов), применяется металлический торий, который был продиффундирован через вольфрам (металлический) при температуре  2000 градусов по Цельсию.

Если случается так: масса одной молекулы в смеси газов в четыре раза больше другой, то такая молекула будет иметь скорость передвижения в два раза медленнее, чем скорость ее движе ния в чистом газе. Следовательно, скорость диффузии такой молекулы будет меньше. 

Немецкий физик Адольф Фик, дал количественное описание процессов диффузии.

Наиболее изученным является диффузия в кристалле (то есть перенос атомов за счет теплового хаотичного движения), диффузия в плазме (то есть произвольное направленное движение частиц плазмы), осмос (то есть процесс односторонней диффузии), поверхностная диффузия (то есть процесс, который связан с перемещением частиц, происходящий на поверхности тела, прошедшего конденсацию, в границах первого слоя атомов или поверх этого слоя), вращательная диффузия, солевые пальцы (то есть частный случай двойной диффузии).

  • Вконтакте