Περιεχόμενο
Όταν κάψετε κάτι στη σόμπα, η κουζίνα θα μυρίσει καπνιστή. Λίγα λεπτά αργότερα, όμως, ολόκληρο το μέρος σας θα μυρίσει το καμένο φαγητό. Αυτό συμβαίνει γιατί τα άτομα καμένων τροφίμων διαχέονται μέσα από το σπίτι σας. Η διάχυση είναι η διαδικασία με την οποία τα άτομα ενός υλικού μεταφέρονται σε άλλο υλικό μέσω τυχαίας ατομικής κίνησης. Στη διάχυση, τα άτομα τείνουν να εξαπλώνονται ομοιόμορφα, όπως όταν ο καπνός μετακινείται από την υψηλή συγκέντρωση στην κουζίνα σε χαμηλότερη συγκέντρωση σε όλο το σπίτι σας. Ο ρυθμός διάχυσης εξαρτάται από διάφορους παράγοντες.
Θερμοκρασία
Από όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό διάχυσης, η θερμοκρασία είναι η πιο σημαντική. Η θερμοκρασία έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στα ποσοστά διάχυσης και είναι ο ευκολότερος από τους παράγοντες που πρέπει να αλλάξουν. Η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τον ρυθμό διάχυσης προσθέτοντας ενέργεια σε κάθε σωματίδιο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα σωματίδια με περισσότερη ενέργεια αναπηδούν ο ένας τον άλλο πιο συχνά και κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο τον όγκο του υλικού. Ομοίως, η μείωση της θερμοκρασίας θα μειώσει τον ρυθμό διάχυσης μειώνοντας την ενέργεια κάθε σωματιδίου.
Διαφορά Συγκέντρωσης
Ο ρυθμός διάχυσης εξαρτάται από τη διαφορά μεταξύ των συγκεντρώσεων στο υλικό του ξενιστή, με υψηλότερες διαφορές συγκεντρώσεων με αποτέλεσμα υψηλότερους ρυθμούς διάχυσης. Για παράδειγμα, η διάχυση μέσω λεπτού τοιχώματος ή μεμβράνης θα συμβεί γρήγορα εάν υπάρχει υψηλή συγκέντρωση του αερίου στη μία πλευρά και κανένα από το αέριο στην άλλη πλευρά του τοιχώματος. Εάν υπάρχει ήδη σχεδόν ίση ποσότητα αερίου και στις δύο πλευρές, η διάχυση θα είναι πολύ πιο αργή.
Απόσταση διάχυσης
Ο ρυθμός διάχυσης συνδέεται αντιστρόφως με την απόσταση μέσω της οποίας διαχέεται το υλικό. Δηλαδή, μικρότερες αποστάσεις καταλήγουν σε ταχύτερους ρυθμούς διάχυσης και μεγαλύτερες αποστάσεις καταλήγουν σε βραδύτερους ρυθμούς διάχυσης. Αυτό έχει νόημα, καθώς ένα αέριο διαχέεται μέσω ενός λεπτού τοίχου πολύ πιο γρήγορα από ό, τι θα διαχέεται μέσα από ένα παχύ τοίχο.
Διάχυτα και φιλοξενούμενα υλικά
Ο ρυθμός διάχυσης εξαρτάται επίσης από το υλικό που διαχέεται και από το υλικό που διαχέεται. Σε μια ορισμένη θερμοκρασία, όλα τα σωματίδια έχουν την ίδια μέση ενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι τα ελαφρύτερα άτομα, όπως το υδρογόνο, ο άνθρακας, το οξυγόνο και το άζωτο, ταξιδεύουν ταχύτερα και είναι πιο κινητά από τα μεγαλύτερα άτομα όπως ο χαλκός ή ο σίδηρος. Τα υλικά που κατασκευάζονται από αυτά τα ελαφρύτερα άτομα διαχέονται ταχύτερα από τα βαρύτερα υλικά.