diffusioonist

Diffusioon on aine netov liikumine, mille käigus liiguvad osakesed piirkonnast suurema kontsentratsiooni suunas väiksema kontsentratsiooni poole. See nähtus tuleneb molekulide juhuslikust liikumisest ning see toimub gaasides, vedelikes ja tahkistes. Diffusiooni kiirust mõjutavad kontsentratsioonigradient, temperatuur, molekuli suurus ja keskkond.

Fick'i seaduste kohaselt on difusioon kirjeldatav järgmiselt: esimeses seaduses on ainevool proportsionaalne kontsentratsioonigradientiga ja sõltub difusioonikordajast D; teises seaduses muutub kontsentratsioon aja jooksul vastavalt ∂c/∂t = D ∇^2 c. D suureneb temperatuuriga ning väiksemad molekulid difusioonikiirusega.

Diffusiooni tüübid: lihtne difusioon – aine liigub passiivselt läbi keskkonna gradientide järgi; facilitated diffusion – difusioon läbi membraani toimub transportvalkude või kanalite abil; osmoos on vee difusioon poolläbilaskva membraani kaudu lahuse koostise erinevuste tõttu.

Rakendused: bioloogias on difusioon peamine mehhanism gaaside (O2 ja CO2) ning toitainete liikumisel rakkudes ja kudedes; keskkonna- ja keemiatööstuses kasutatakse difusiooni eraldus- ja segamisprotsessides; materjaliteaduses määrab difusioon omadused, nagu korrosioon ja ühendite segunemine.

Ajalugu: Adolf Fick esitas difusiooni teooria ja seadused 1855. aastal.