DYFUZJA
Co to jest dyfuzja? Dyfuzja - jest to samorzutne przenikanie cząsteczek jednej grupy układu w głąb grupy drugiej. Jest to spowodowane chaotycznym ruchem cieplnym, a także większych Cząstek znajdujących sie w płynach. Dyfuzja może zajść przy każdej temperaturze.
Zachowanie dyfuzji w ciałach w różnych stanach skupienia. Dyfuzja w ciałach o różnych stanach skupienia wykazuje różny mechanizm. Najbardziej złożonym mechanizmem występuje w ciałach stałych. Może tam zachodzić poprzez wymiany pary lub grupy atomów znajdujących się w położeniach węzłowych, lokalne topnienie, ruch atomów poprzez położenia międzywęzłowe, oraz ruch spowodowany zjawiskami powierzchniowymi i istnieniem defektów sieci krystalicznej.
Podział dyfuzji: dyfuzja śledzona to proces mikroskopowy w którym ruch cząsteczek jest chaotyczny ("śledzonej") cząsteczki (przykład: mgła). dyfuzja chemiczna to proces makroskopowy, zwykle opisywany równaniem dyfuzji i prowadzący do wyrównywania stężenia (lub temperatury) każdej z dyfundujących substancji w całym układzie.
Parametry opisujące dyfuzje: Podstawowym cechą opisującym dyfuzję jest współczynnik dyfuzji. Dla chemicznej dyfuzji ten współczynnik nazywany jest współczynnikiem dyfuzji molekularnej. Dla tej samej substancji, w tych samych warunkach, współczynniki dyfuzji śledzonej i chemicznej są zazwyczaj różne, gdyż drugi z tych współczynników uwzględnia oddziaływania i wzajemny związek pomiędzy trajektoriami poszczególnych dyfundujących cząsteczek.
Samodyfuzja Dyfuzja zachodzi zarówno w stanie równowagi, jak i poza równowagą termodynamiczną. Dyfuzję śledzoną bada się zwykle w stanie równowagi, a dyfuzję chemiczną w układach nierównowagowych. Dyfuzja w stanie braku równowagi termodynamicznej jest procesem nieodwracalnym, który przybliża stan układu do stanu równowagi termodynamicznej i zwiększa jego entropię. Dyfuzja chemiczna zachodząca w stanie równowagi zwana jest samodyfuzją.
Przykłady dyfuzji W dyfuzji możliwe jest zjawisko mieszania się w fazie gazowej lub ciekłej. Siłą napędową dyfuzji przy mieszaniu jest dążenie układu do równowagi termodynamicznej poprzez osiągnięcie jak najwyższej entropii i jak najniższej energii swobodnej. Efektem wolnej dyfuzji w gazach i cieczach jest wyrównywanie się stężeń wszystkich składników w całej objętości fazy. W momencie gdy dyfuzja osiągnie stan równowagi nie oznacza to, że dyfuzją została zakończona. Trwa ona nadal, tyle że dzięki dokładnemu wymieszaniu się wszystkich składników nie dochodzi już do zmian stężenia. Przykładem tej dyfuzji jest rozchodzenie się zapachu perfum w powietrzu.
Innym przykładem dyfuzji jest zjawisko osmozy, polega ono na przemieszczaniu się cząsteczek i jonów przez błony półprzepuszczalne, w kierunku wyrównywania się stężenia związku chemicznego lub jonu, zdolnego do przenikania przez błonę. Siła napędową osmozy jest ta sama siła, która napędza dyfuzję swobodną w mieszaninach. Różnica polega na tym, że błona przepuszcza tylko wybrane składniki mieszaniny.
Przykładowe współczynniki dyfuzji: Bromobenzen- benzen 1,86•10-9 m2/s Nitrobenzen- benzen 2,11•10-9 m2/s kwas solny- 2,09 m2/s siarczan miedzi- 0,39 m2/s
DZIĘKUJEMY Michał Śpiewak i Łukasz Przerada ®™