Dyfuzja

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Dyfuzja to samorzutny przepływ cząsteczek z obszaru o większym stężeniu do obszaru o mniejszym stężeniu, wskutek czego ustala się stan równowagi, w którym stężenie jest niezależne od położenia cząsteczek i stałe w czasie.

Dyfuzja w zależności od stanu skupienia zachodzi z różną prędkością. W gazach zachodzi szybko, gdyż między drobinami każdego gazu znajdują się duże przestrzenie, które mogą zostać zajęte przez drobiny innej substancji. Przykładem mogą być odświeżacze powietrza lub kadzidełka, dzięki którym w powietrzu czujemy przyjemny zapach.

W cieczach drobiny również wykazują intensywne ruchy. Przykładem może być dodanie soku owocowego do wody. W ciałach stałych dyfuzja przebiega bardzo powoli, polega na przemieszczaniu się atomów ciała stałego lub domieszki, a także defektu w kryształach w wyniku istnienia różnicy temperatur lub ich stężenia.

Charakter dyfuzji w ciałach stałych jest nieco inny niż w płynach z uwagi na to, że cząstki ciała stałego drgają wokół położenia równowagi i przemieszczenie się takiej cząstki może wystąpić na skutek zerwania wiązania.

Szybkość dyfuzji zależy od temperatury. W ciałach stałych drobiny wraz ze wzrostem temperatury drobiny zaczynają poruszać się szybciej. Kiedy substancja osiągnie temperaturę topnienia, stan skupienia zmienia się w ciekły. Drobiny mogą wówczas przemieszczać się bardziej swobodnie (zbliżać i oddalać od siebie) i ciecze łatwo zmieniają kształt (przybierają kształt naczynia, do którego są wlane). W gazach drobiny mogą zupełnie swobodnie się przemieszczać, jak na przykładzie poniżej:

a) Przed procesem dyfuzji

b) Po procesie dyfuzji