Що таке дифузія?

Дифузія є процесом, в якому атоми або молекули рухаються від області високої концентрації до області з низькою концентрацією. У більшості випадків дифузія відбувається в газах і рідинах. Під час дифузії рух матерії продовжується до рівномірного розподілу. Характер руху залежить від градієнта концентрацій рідин або газів. Термін дифузія походить від латинського слова "diffundere", що означає "розкластися". Крім дифузії, інші способи перенесення речовин з одного регіону в інший включають активний транспорт і осмос. Концепція дифузії зачіпає такі дисципліни, як біологія, фізика, фінанси, економіка, соціологія та хімія.

Помилкові дифузії

Фальшива дифузія відноситься до помилки, яка виникає, коли використовується формула диференціювання на вітер, обчислюючи багатовимірні випадки конвекції-дифузії. Помилка відсутня, коли потік властивості паралельний кожній великій осі.

Процес дифузії

Існує два способи дифузії: феноменологічний підхід і атомістична точка зору. Відповідно до феноменологічного підходу, дифузія відбувається, коли речовина переміщується з висококонцентрованої області до низькоконцентрованої області, яка ґрунтується на законі дифузії Фіка. Навпаки, атомістичний погляд розуміє дифузію в результаті випадкової прогулянки частинок речовини. Два вчені, Роберт Браун і Альберт Ейнштейн, розробили цю точку зору. Браун відповідає за теорію випадкової прогулянки, яку він розробив у 1827 році, а Ейнштейн розробив атомістичні властивості дифузії і броунівську теорію руху.

Фактори, які впливають на дифузію

На дифузію рідин впливають чотири основні фактори. Одним з них є градієнт концентрації. Більш високі градієнти концентрації призведуть до більш високих темпів дифузії і навпаки. По-друге, температура також впливає на дифузію, оскільки вона впливає на кінетичну властивість матерії. При підвищенні температури швидкість руху частинок в русі збільшується, що призводить до більш швидкої дифузії. По-третє, дифузія залежить від щільності газу або рідини. Всякий раз, коли дифундуюча речовина має меншу щільність, вона стає світлішою і може дифундувати швидше. На щільність також впливає розмір частинок.

Приклади дифузії

Один приклад дифузії спостерігається в лабораторних експериментах. Всякий раз, коли використовується сірководневе з'єднання, він виробляє гострий запах. З часом всі в лабораторії можуть відчути запах газу. Цей запах свідчить про дифузію газу в приміщенні. Газ буде повільно дифундувати в лабораторії до досягнення стану рівноваги. Іншим типовим прикладом є фарбування харчових продуктів, що використовується на кухні. Коли харчові барвники змішують у воді і потім додають до їжі, воно однорідно поширюється в їжу. Нарешті, коли в кімнаті розбризкують парфуми, вона поширюється по всій кімнаті, дозволяючи відчувати запах з будь-якої точки кімнати. Розповсюдження запаху є прикладом дифузії газу в атмосферу. У соціології прикладом дифузії є концепція культурної дифузії, яка стверджує, що культура однієї етнічної групи або раси може швидко поширитися на іншу.