Диффузия: что это, как происходит, примеры, история открытия и изучения

Диффузия — это процесс проникновения атомов или молекул одного вещества в другое, что приводит к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объему. Также встречается явление диффузии одной субстанции в другую, что происходит, когда один из компонентов уже имеет выровненную концентрацию.

Происхождение названия

Термин происходит от латинского слова diffusio, что переводится как «распространение, рассеивание» и «взаимодействие».

Примеры

Одним из примеров явления диффузии может служить процесс смешения газов. В повседневной жизни ярко выражено распространение запахов в воздухе. Другой пример — смешивание жидкостей. При соприкосновении твердых тел, таких как металлы, диффузия происходит в местах их соединения.

Описание процесса

Скорость диффузии прямо пропорциональна площади поперечного сечения образца, разности концентраций, температурам веществ и их электрическим зарядов.

Научные исследования и открытия в данной области

В XVII веке ирландский натурфилософ Роберт Бойль продемонстрировал диффузию золота в медь во время позолоты. В XIX веке английский металлург Уильям Робертсон-Остен изучал скорость данного процесса на примере свинца. За пять лет свинцовый слиток, находясь под нагрузкой, проник на молекулярном уровне в золотой на 1 мм. Немецкий ученый Адольф Ойген Фик вывел закон диффузии и предложил соответствующее уравнение, которое указывает, что рост энтропии является движущим потенциалом в любом процессе выравнивания.

  • Другие новости