diffuusioprosesseista

Diffuusioprosessit, tai leviämisprosessit, ovat fysikaalisia tai kemiallisia ilmiöitä, joissa aineen tai energian siirtyminen tapahtuu korkeammasta pitoisuudesta tai energiatilasta matalampaan. Tämä liike johtuu satunnaisesta hiukkasten liikkeestä, jota kutsutaan Brownin liikkeeksi. Yleisimmin diffuusio liittyy aineen siirtymiseen, kuten kaasun tai liuoksen leviämiseen. Esimerkiksi jos avaat pullon hajuvettä, sen molekyylit leviävät ilman kautta, kunnes niiden pitoisuus on tasainen huoneessa.

Diffuusio on keskeinen prosessi monilla luonnonaloilla. Biologiassa se mahdollistaa esimerkiksi happi- ja hiilidioksidimolekyylien kulkeutumisen solukalvojen läpi ja ravinteiden leviämisen kudoksissa. Kemiallisissa reaktioissa diffuusio vaikuttaa reaktionopeuteen, sillä reagoivien aineiden on kohdattava toisensa. Fysiikassa diffuusio selittää lämmön leviämistä kappaleessa tai epäpuhtauksien sekoittumista metalleissa.

Diffuusioprosessien nopeuteen vaikuttavat useat tekijät, kuten lämpötila, paine, aineen pitoisuusero ja väliaineen ominaisuudet. Korkeampi lämpötila lisää hiukkasten liike-energiaa ja siten nopeuttaa diffuusiota. Pitoisuusero on diffuusion ajuri; suurempi ero johtaa nopeampaan leviämiseen. Väliaineen viskositeetti tai tiheys voi hidastaa hiukkasten liikettä ja siten diffuusiota. Diffuusiota kuvataan usein Fickin laeilla, jotka kvantitatiivisesti selittävät aineen virtausta pitoisuusgradientin funktiona.