ДИФФУЗИЯ

ДИФФУ́ЗИЯ (лат. diffusio – таралуу, жайы­луу) – түрдүү концентрациядагы заттардын атом, молекулаларынын жылуулук кыймылынын на­тыйжасында аралашуу процесси. Диффузия газ, суюк, катуу нерселерде болот. Диффузия кубулушуна ар баш­ка тектүү заттар гана эмес, бир заттын молеку­лалары да катышат. Газдарда Диффузия суюк, катуу нерселерге караганда тезирээк жүрөт. Бөлүкчө­лөр тыгыздык азаюучу багыт боюнча которулат, башкача айтканда газдын Диффузия агымы (I) анын терс белги м-н алынган тыгыздык градиентине: ^dp ке түз пропорциялаш: I=–D _dx , мында D – Диффузия коэффициенти. Бул туюнтма Фик закону деп аталат. Суюктукта мо­лекулалар ортосундагы аралык молекуланын өлчөмүнө жакын ж-а молекулалар термелүү кый­мылында болот. Коңшу молекуладан кошумча энергия алган молекула кандайдыр d аралыгы­на «секирет» (перескок) ж-а төмөнкүдөй тар­типтеги чоңдук: D = τ0 exp (–W/kT), мында d – молекулалар арасындагы орточо аралык, r – «се­кирүүлөр» ортосундагы «отурукташуу» убакты­сы, W – активдешүү энергиясы, τ₀ – отурукташ­кан молекуланын термелүүсүнүн орточо мезги­ли. Суюктуктардын Диффузия коэффициентинин температурага көз карандылыгы эксперименттен далилденген. Катуу нерселерде Диффузия кристаллдык түзүлүш кем­тигине өтө көз каранды. Катуу нерсенин темп­ература ж-а энергияга көз карандылыгы суюктукка салыштырганда кыйла жогору. Микроскопия­лык теория боюнча Диффузия атомдордун боштуктарга се­кирүү механизми м-н түшүндүрүлөт. Крис­таллдык торчодогу атомдор боштукка (вакан­сия) потенциалдык тосмо аркылуу өтөт, кайра баштапкы абалына келгенче коңшу атомдорго энергиясынын ∆E бөлүгүн берет. Катуу заттар ⎛ a2 ⎞ үчүн Диффузия коэффициенти: D = ⎜ ⎝ 0 ⎟ exp (– W/kT), мында ⎠ W=U + ∆E – энергиясы, а – торчонун турактуу­су, τ₀ – кристалл торчосунун атомдорунун тер­мелүү мезгили, U – боштук энергиясы. Электр талаасынын таасири м-н заряддалган бөлүкчө­лөрдүн Диффузиясы – э л е к т р-д и ф ф у з и я с ы жүрөт. Басымдын градиенти пайда кылган Диффузия б а р о д и ф ф у з и я деп аталат. Көптөгөн технологиялык ж-а биологиялык процестердин негизинде Диффузия кубулушу жатат.