Kaj je difuzija?

Difuzija je proces, pri katerem se atomi ali molekule premikajo iz območja visoke koncentracije na območje z nizko koncentracijo. V večini primerov pride do difuzije v plinih in tekočinah. Med difuzijo se gibanje snovi nadaljuje, dokler ni enakomerna porazdelitev. Vzorec gibanja je odvisen od koncentracijskega gradienta tekočin ali plinov. Izraz difuzija izhaja iz latinske besede "diffundere", kar pomeni "razširiti se". Poleg razpršenosti so tudi drugi načini prehoda snovi iz ene regije v drugo aktivni transport in osmoza. Koncept difuzije vpliva na številne discipline, kot so biologija, fizika, finance, ekonomija, sociologija in kemija.

False difuzija

Napačna difuzija se nanaša na napako, ki nastane, ko uporabimo formulo za diferenciranje vetrnih verig za izračun večdimenzionalnih primerov konvekcije-difuzije. Napaka je odsotna, kadar je tok lastnine vzporeden z vsako glavno osjo.

Proces difuzije

Obstajata dva načina, na katera se pojavlja difuzija: fenomenološki pristop in atomistično stališče. Po fenomenološkem pristopu se difuzija pojavi, ko se snov iz visoko koncentriranega območja preseli v območje z nizko koncentracijo, ki temelji na Fickovem zakonu difuzije. Nasprotno, atomistični pogled razume difuzijo kot rezultat naključnega hoda delcev v snovi. Dva učenjaka, Robert Brown in Albert Einstein, sta razvila ta pogled. Brown je odgovoren za teorijo naključne hoje, ki jo je oblikoval leta 1827, medtem ko je Einstein razvil atomistične lastnosti difuzije in Brownovo gibalno teorijo.

Dejavniki, ki vplivajo na difuzijo

Na difuzijo tekočin vplivajo štirje glavni dejavniki. Ena je gradient koncentracije. Višji gradienti koncentracije bodo privedli do višjih stopenj difuzije in obratno. Drugič, temperatura vpliva tudi na difuzijo, saj vpliva na kinetično lastnost snovi. Ko so temperature povišane, se hitrost delcev v gibanju poveča, kar vodi do hitrejše difuzije. Tretjič, difuzija je odvisna od gostote plina ali tekočine. Kadar ima razpršilna snov manjšo gostoto, postane svetlejša in se lahko hitreje razprši. Na gostoto nekoliko vpliva tudi velikost delcev.

Primeri difuzije

En primer difuzije je opazen v laboratorijskih poskusih. Kadarkoli se uporablja vodikov sulfidna spojina, proizvaja oster vonj. Sčasoma lahko vsi v laboratoriju dišijo plin. Ta vonj je dokaz difuzije plina v prostoru. Plin se v laboratoriju počasi razprši, dokler ne doseže ravnotežnega stanja. Drug pogost primer je barvanje hrane, ki se uporablja v kuhinji. Ko se mešanica hrane v vodi in nato doda hrani, se v hrani homogeno razširi. Nazadnje, ko se v sobi razprši parfum, se razširi po vsej sobi, kar omogoča vonj vonja od koderkoli v prostoru. Širjenje vonja je primer difuzije plina v ozračju. V sociologiji je primer difuzije koncept kulturne difuzije, ki trdi, da se lahko kultura ene etnične skupine ali rase hitro razširi na drugo.