Što je difuzija?

Difuzija je proces u kojem se atomi ili molekule kreću od područja visoke koncentracije do područja niske koncentracije. U većini slučajeva dolazi do difuzije u plinovima i tekućinama. Tijekom difuzije, kretanje materije se nastavlja sve dok ne postoji ravnomjerna raspodjela. Uzorak kretanja ovisi o gradijentu koncentracije uključenih tekućina ili plinova. Pojam difuzija dolazi od latinske riječi "diffundere", što znači "raširiti se". Osim difuzije, drugi načini na koje se tvari kreću iz jedne regije u drugu uključuju aktivni transport i osmozu. Koncept difuzije utječe na mnoge discipline kao što su biologija, fizika, financije, ekonomija, sociologija i kemija.

Lažna difuzija

Lažna difuzija odnosi se na pogrešku koja se javlja kada se koristi formula za diferencijaciju vjetra za izračunavanje višedimenzionalnih slučajeva konvekcije-difuzije. Pogreška je odsutna kada je protok imovine paralelan svakoj glavnoj osi.

Proces difuzije

Dva su načina na koja dolazi do difuzije: fenomenološki pristup i atomističko gledište. Prema fenomenološkom pristupu, difuzija se događa kada se tvar seli iz visoko koncentriranog područja u područje s niskom koncentracijom, što se temelji na Fickovom zakonu difuzije. Naprotiv, atomistički pogled razumije difuziju kao rezultat slučajnog hoda čestica u tvari. Dva znanstvenika, Robert Brown i Albert Einstein, osmislili su ovo stajalište. Brown je odgovoran za teoriju slučajnog hodanja, koju je osmislio 1827., dok je Einstein osmislio atomistička svojstva difuzije i Brownovu teoriju gibanja.

Čimbenici koji utječu na difuziju

Četiri glavna faktora utječu na difuziju tekućina. Jedan je gradijent koncentracije. Veći gradijenti koncentracije dovest će do viših stopa difuzije i obratno. Drugo, temperatura također utječe na difuziju, budući da utječe na kinetičko svojstvo tvari. Kada su temperature povišene, brzina čestica u pokretu se povećava, što dovodi do brže difuzije. Treće, difuzija ovisi o gustoći plina ili tekućine. Kad god difuzna tvar ima manju gustoću, postaje svjetlija i brže raspršuje. Na gustoću malo utječe i veličina čestica.

Primjeri difuzije

Primjer difuzije uočen je u laboratorijskim pokusima. Kad god se upotrebljava spoj vodikovog sulfida, on proizvodi oštar miris. S vremenom će svi u laboratoriju osjetiti miris plina. Taj miris je dokaz difuzije plina u prostoriji. Plin će se polako difundirati u laboratoriju dok ne postigne stanje ravnoteže. Drugi uobičajeni primjer je bojanje hrane koje se koristi u kuhinji. Kada se boja za hranu pomiješa s vodom i doda hrani, ona se homogeno širi u hrani. Napokon, kada se u prostoriji spreja parfem, on se prostire po cijeloj prostoriji, što omogućuje miris mirisa s bilo kojeg mjesta u sobi. Širenje mirisa je primjer difuzije plina u atmosferi. U sociologiji je primjer difuzije pojam kulturne difuzije, koji tvrdi da se kultura jedne etničke skupine ili rase može brzo proširiti na drugu.