Dyfuzja - proces rozprzestrzeniania się cząsteczek w gazie, cieczy lub ciałach stałych. Zderzenia między cząsteczkami powodują, że ich ruch jest przypadkowy (ruchy Browna). Jeżeli jednak między dwoma punktami przestrzeni występuje różnica stężeń jakiegoś związku chemicznego, to te przypadkowe ruchy prowadzą do jej zmniejszenia. Wyższa temperatura przyspiesza ten proces.

Charakterystyczną cechą dyfuzji jest fakt, że objętość $L$ ośrodka zajętego przez cząsteczki danego gazu rośnie w czasie $t$ proporcjonalnie. Inaczej mówiąc, $L^2=2Dt$, gdzie $D$ jest tzw. stałą dyfuzji lub współczynnikiem dyfuzji.

W elektronice dyfuzja oznacza jakiekolwiek względne zmiany rozmieszczenia atomów w sieci krystalicznej zachodzące pod wpływem energii termicznej.

Przykłady dyfuzji

Dyfuzja umożliwia zjawisko mieszania się substancji pozostających w fazie gazowej i ciekłej. Siłą napędową dyfuzji przy mieszaniu jest dążenie układu do równowagi termodynamicznej przez osiągnięcie jak najwyższej entropii i jak najniższej energii. Efektem wolnej, nieskrępowanej dyfuzji w gazach i cieczach jest wyrównywanie się stężeń wszystkich składników w całej objętości fazy. Osiągnięcie stanu równowagi nie oznacza jednak zatrzymania dyfuzji. Trwa ona nadal, tyle że dzięki dokładnemu wymieszaniu się wszystkich składników nie prowadzi już do zmian stężenia.

Przykładem tego rodzaju dyfuzji jest rozchodzenie się zapachów w powietrzu.

Innym przykładem dyfuzji jest zjawisko osmozy, polegające na przemieszczaniu się cząsteczek i jonów przez błony półprzepuszczalne, w kierunku wyrównywania się stężenia związku chemicznego lub jonu, zdolnego do przenikania przez błonę. Siła napędową osmozy jest dokładnie to samo co napędza dyfuzję swobodną w mieszaninach. Różnica polega na tym, że błona przepuszcza tylko wybrane składniki mieszaniny, podczas gdy inne nie.

Osmoza odwrócona - to przenikanie przez błonę cząsteczek i jonów w kierunku powiększania się różnicy stężeń po obu stronach błony. Ze względu na to, że osmoza odwrócona zmniejsza entropię układu musi być ona napędzania np: napięciem elektrycznym. W ten sposób odbywa się np. transport wybranych składników pokarmowych przez błony komórkowe.

chemia fizyczna

Difuze | Diffusion | Diffusion | Diffusion | Difusión | Diffusion de la matière | פעפוע | Difuzija | Дифузија | Diffusie | 拡散 | Diffusjon | Difusão molecular | Диффузия | Difuzija | Дифузија | Diffuusio | Diffusion | 扩散