Indhold
Når du brænder noget på ovnen, lugter køkkenet røgende. Men et par minutter senere lugter hele dit sted af den brændte mad. Det er fordi atomerne i forbrændt mad diffunderer gennem dit hjem. Diffusion er den proces, hvorved atomer fra et materiale overføres til et andet materiale gennem tilfældig atombevægelse. I diffusion har atomer en tendens til at sprede sig jævnt, som når røg flytter fra den høje koncentration i køkkenet til en lavere koncentration gennem dit hjem. Diffusionshastigheden afhænger af flere faktorer.
Temperatur
Af alle de faktorer, der påvirker diffusionshastigheden, er temperatur den vigtigste. Temperatur har den største effekt på diffusionshastigheder og er den letteste af faktorer at ændre. Forøgelse af temperaturen øger diffusionshastigheden ved at tilføje energi til hver partikel. Dette skyldes, at partikler med mere energi spretter mod hinanden oftere og spredes jævnt over materialets volumen. På lignende måde vil sænkning af temperaturen sænke diffusionshastigheden ved at sænke energien i hver partikel.
Koncentrationsforskel
Diffusionshastigheden afhænger af forskellen mellem koncentrationer over værtsmaterialet, med højere koncentrationsforskelle, der resulterer i højere diffusionshastigheder. F.eks. Vil diffusion gennem en tynd væg eller membran hurtigt forekomme, hvis der er en høj koncentration af gassen på den ene side og ingen af gassen på den anden side af væggen. Hvis der allerede er en næsten lige stor mængde gas på begge sider, vil diffusion være meget langsommere.
Diffusionsafstand
Diffusionshastigheden er omvendt relateret til afstanden gennem hvilket materialet diffunderer. Det vil sige, at mindre afstande resulterer i hurtigere diffusionshastigheder, og større afstande resulterer i langsommere diffusionshastigheder. Dette giver mening, da en gas diffunderer gennem en tynd væg meget hurtigere, end den ville diffundere gennem en tyk væg.
Diffusing og vært materialer
Diffusionshastighed afhænger også af både det materiale, der diffunderer, og det materiale, det spreder igennem. Ved en bestemt temperatur har alle partikler den samme gennemsnitlige energi. Dette betyder, at lettere atomer, såsom brint, kulstof, ilt og nitrogen bevæger sig hurtigere og er mere mobile end større atomer såsom kobber eller jern. Materialer lavet af disse lettere atomer diffunderer hurtigere end tungere materialer.