Diffusie

Van Wikipedia

Diffusie is het passieve transport van stoffen langs een concentratiegradiënt.

Een concentratiegradiënt is een verschil in concentratie over een bepaalde afstand. In formulevorm vereenvoudigd:

gradiënt = Δconcentratie / Δafstand

Diffusie wordt dus bepaald door het verschil in concentratie en de afstand waarover de diffusie plaats vindt.

Verder hangt de difussiesnelheid af van de aggregatietoestand van de stoffen: in gas gaat diffusie sneller dan in vloeistof, in vloeistof sneller dan in vaste stof. Ook het diffusie oppervlak, de afstand waarover de diffusie moet plaatsvinden, de temperatuur, de massa en andere fysisch-chemische eigenschappen van de moleculen zijn belangrijke factoren.

Diffusie wordt beschreven door de wet van Fick

Diffusie is in het algemeen een langzaam proces. Als het toch snel lijkt te gaan, dan is er eerder sprake van actieve menging (dispersie), convectie of straling.

Een natuurkundige verklaring voor het verschijnsel van diffusie kan gegeven worden met behulp van de thermodynamica. Diffusie vergroot de entropie van een systeem.

[bewerk] Voorbeelden van diffusie

Voorbeelden van diffusie zijn:

• Een druppel kleurstof in water die zich in de loop van de tijd verspreidt, waardoor alle vloeistof na verloop van tijd dezelfde kleur heeft.
• Voedingsstoffen die vanuit de darm door de darmwand in het bloed komen.
• Zuurstof dat vanuit de ingeademende lucht in de longblaasjes naar het bloed gaat en koolzuur dat in de andere richting gaat.
• Lichtere isotopen van uraniumhexafluoride (U235) gaan sneller doorheen een hindernis dan zwaardere isotopen (U238). Vroeger was dit een veel gebruikte methode om uranium te verrijken.

Verschillende biologische systemen en technische toepassingen maken gebruik van diffusie. Een materiaalkundige toepassing van diffusie is bijvoorbeeld het diffusielassen.

[bewerk] Diffusie van energie

Niet alleen bij materie, maar ook bij verschillende vormen van energie wordt soms gesproken van diffusie

• De diffusie van warmte heet warmtegeleiding
• De diffusie van elektriciteit heet elektrische geleiding
• Diffusie met betrekking tot impuls:
  • Een biljartbal die tijdens het spel andere ballen raakt; de impuls wordt verspreid over meerdere ballen.