Диффузией называют процесс взаимного проникновения атомов или молекул одного вещества в другое, что приводит к самопроизвольному выравниванию их концентраций относительно всего занимаемого объема. Встречается также явление диффузии одной субстанции в другую. Это происходит в тех случаях, когда один из компонентов, участвующих в процессе, уже имеет выровненную концентрацию.
Происхождение названия
Термин восходит к латинскому слову diffusio, что означает «распространение, рассеивание», а также «взаимодействие».
Примеры
В качестве иллюстрации явления диффузии можно привести процесс смешения газов. В жизни самый явный из них — распространение запахов в воздухе. Другой частный случай — смешивание жидкостей. При соприкосновении твердых тел (металлов) с поверхностями диффузия происходит в местах их соединения друг с другом.
Описание процесса
Скорость диффузии прямо пропорциональна значению площади поперечного сечения образца, разности величин концентрации, температур веществ и их зарядов.
Научные исследования и открытия в данной области
В XVII веке ирландский натурфилософ Роберт Бойль показал диффузию золота в медь при ее позолоте. В XIX веке английский металлург Уильям Робертсон-Остен проводил исследования скорости данного процесса на примере свинца. За пятилетний срок свинцовый слиток на молекулярном уровне проник в золотой на 1 мм, будучи под грузом все эти годы. Немецкий ученый Адольф Ойген Фик вывел закон диффузии и представил соответствующее уравнение. Последнее говорит о том, что рост энтропии является движущим потенциалом в любом выравнивающем процессе.