Hva er diffusjon?

Diffusjon er prosessen der atomer eller molekyler beveger seg fra en region med høy konsentrasjon til et område med lav konsentrasjon. I de fleste tilfeller oppstår diffusjon i gasser og væsker. Under diffusjon fortsetter bevegelsen av materie til det er en jevn fordeling. Bevegelsesmønsteret avhenger av konsentrasjonsgradienten av væskene eller gassene som er involvert. Begrepet diffusjon kommer fra et latinsk ord "diffundere" som betyr "å spre seg ut". Bortsett fra diffusjon, er andre måter som stoffer flytter fra en region til en annen, aktiv transport og osmose. Konseptet med diffusjon påvirker mange disipliner som biologi, fysikk, økonomi, økonomi, sosiologi og kjemi.

Falsk diffusjon

Falsk diffusjon refererer til feilen som oppstår når man bruker oppvindingsforskjellformelen for å beregne flerdimensjonale tilfeller av konveksjonsdiffusjon. Feilen er fraværende når strømmen av egenskapen er parallell med hver hovedakse.

Diffusjonsprosessen

Det er to måter hvor diffusjon oppstår: fenomenologisk tilnærming og atomistisk synspunkt. I følge fenomenologisk tilnærming oppstår diffusjon når et stoff flytter fra en høyt konsentrert region til et lavt konsentrert område, som er basert på Ficks diffusjonslov. Tvert imot forstår den atomistiske utsikten diffusjon som følge av en tilfeldig spasertur av partikler i et stoff. To forskere, Robert Brown og Albert Einstein, utarbeidet denne oppfatningen. Brown er ansvarlig for Random Walk Theory, som han designet i 1827, mensEinstein utviklet de atomistiske egenskapene til diffusjon og den bruneiske bevegelsesteorien.

Faktorer som påvirker diffusjon

Fire hovedfaktorer påvirker diffusjonen av væsker. Den ene er konsentrasjonsgradienten. Høyere konsentrasjonsgradienter vil føre til høyere diffusjonshastigheter og omvendt. For det andre påvirker temperaturen også diffusjon, siden den påvirker stoffets kinetiske egenskaper. Når temperaturen blir forhøyet, øker hastigheten på partikler i bevegelse, noe som fører til raskere diffusjon. For det tredje avhenger diffusjon av tettheten av en gass eller væske. Når diffusjonsstoffet har en lavere tetthet, blir det lettere, og kan diffundere raskere. Tetthet er litt påvirket av størrelsen på partiklene også.

Eksempler på diffusjon

Et eksempel på diffusjon er observert i laboratorieforsøk. Når hydrogensulfidforbindelsen brukes, gir den en skarp lukt. Med tiden kan alle i laboratoriet lukte gassen. Denne lukten er tegn på diffusjon av gassen i rommet. Gassen vil diffundere sakte i laboratoriet til den oppnår en tilstand av likevekt. Et annet vanlig eksempel er matfarging brukt på kjøkkenet. Når matfarging blandes i vann og tilsettes til mat, sprer det seg homogent i maten. Til slutt, når man sprayer parfyme i et rom, sprer det seg over hele rommet, noe som gjør det mulig å lukte duften fra hvor som helst i rommet. Spredningen av duften er et eksempel på diffusjon av gass i atmosfæren. I sosiologi er et eksempel på diffusjon begrepet kulturell diffusjon, som hevder at kulturen til en etnisk gruppe eller rase kan spre seg raskt til en annen.