Vad är diffusion?
Diffusion är processen där atomer eller molekyler rör sig från en region med hög koncentration till ett område med låg koncentration. I de flesta fall uppstår diffusion i gaser och vätskor. Under diffusion fortsätter materialets rörelse tills det finns en jämn fördelning. Rörelsemönstret beror på koncentrationsgradienten för de involverade vätskorna eller gaserna. Termen diffusion kommer från ett latinskt ord "diffundere" som betyder "att sprida ut". Förutom diffusion är andra sätt på vilka ämnen flyttar från en region till en annan, aktiv transport och osmos. Konceptet diffusion påverkar många discipliner som biologi, fysik, ekonomi, ekonomi, sociologi och kemi.
Falsk diffusion
Falsdiffusion hänvisar till det fel som uppstår när man använder den uppåtvända differensformeln för beräkning av flerdimensionella fall av konvektionsdiffusion. Felet är frånvarande när egenskapsflödet är parallellt med varje huvudaxel.
Diffusionsprocessen
Det finns två sätt på vilka diffusion sker: fenomenologiskt synsätt och atomistisk synvinkel. Enligt det fenomenologiska tillvägagångssättet uppträder diffusion när ett ämne rör sig från en starkt koncentrerad region till en lågkoncentrerad region, som bygger på Ficks diffusionslag. Tvärtom förstår den atomistiska utsikten diffusion som ett resultat av en slumpmässig promenad av partiklar i en substans. Två forskare, Robert Brown och Albert Einstein, utarbetade denna uppfattning. Brown är ansvarig för Random Walk Theory, som han designade 1827, medan Estein utarbetade de atomistiska egenskaperna hos diffusion och Brownian Motion-teorin.
Faktorer som påverkar diffusion
Fyra huvudfaktorer påverkar diffusionen av vätskor. En är koncentrationsgradienten. Högre koncentrationsgradienter leder till högre diffusionshastigheter och vice versa. För det andra påverkar temperaturen också diffusion, eftersom den påverkar materialets kinetiska egenskaper. När temperaturerna höjs ökar hastigheten på partiklar i rörelse vilket leder till snabbare diffusion. För det tredje beror diffusion på gasens eller vätskans densitet. När diffusionsämnet har en lägre densitet blir det lättare och kan diffundera snabbare. Densiteten påverkas något av storleken på partiklarna.
Exempel på diffusion
Ett exempel på diffusion observeras i laboratorieexperiment. När vätesulfidföreningen används, producerar den en skarp lukt. Med tiden kan alla i labbet lukta gasen. Denna lukt är bevis på diffusion av gasen i rummet. Gasen diffunderar långsamt i laboratoriet tills det uppnår ett jämviktsläge. Ett annat vanligt exempel är matfärgning som används i köket. När matfärg blandas i vatten och sedan tillsätts till mat sprider den homogent i maten. Slutligen, när man sprayar parfym i ett rum sprider sig det i rummet, vilket gör det möjligt att lukta doften från var som helst i rummet. Spridningen av doften är ett exempel på diffusion av gas i atmosfären. I sociologi är ett exempel på diffusion begreppet kulturell diffusion, som hävdar att kulturen av en etnisk grupp eller ras kan snabbt sprida sig till en annan.
