Sisältö
Diffuusio on prosessi, jolla atomit, molekyylit ja muut hiukkaset sulautuvat satunnaisesti yhteen kineettisen energiansa tuloksena. Yleensä tämä johtaa ilmiöihin, joissa ne siirtyvät korkean pitoisuuden alueelta pienen pitoisuuden alueelle. Useita diffuusionopeuteen vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila, diffundoituneen aineen tiheys, diffuusioväliaine ja pitoisuusgradientti
Lämpötila
Lämpötilan noustessa hiukkasten keskimääräinen kineettinen energia kasvaa. Suuremmat kineettiset energiat johtavat lisääntyneisiin nopeuksiin. Lisääntynyt nopeus tarkoittaa, että hiukkasten välillä on suurempi törmäysmahdollisuus, mikä johtaa lisääntyneeseen diffuusionopeuteen. Yleensä diffuusionopeus kasvaa lämpötilan mukana.
Hajottavan aineen tiheys
Tiheys määritellään materiaalimääränä, joka on tietyn tilavuuden sisällä. Suuren tiheyden alueet sisältävät suuremman määrän hiukkasia tilavuusyksikköä kohti kuin pienemmän tiheyden alueet. Lisääntynyt määrä hiukkasia johtaa suurempaan törmäysmahdollisuuteen, ja tämä johtaa lisääntyneeseen diffuusionopeuteen. Pienempi määrä hiukkasia johtaa vähentyneeseen törmäysten todennäköisyyteen ja tämä pienentää diffuusionopeutta. Siksi korkeatiheyksisillä alueilla on suurempi diffuusionopeus kuin pienitiheyksisillä alueilla.
Diffuusioväliaine
Diffuusio riippuu myös väliaineesta, jossa se tapahtuu. Fyysisesti väliaineessa olevat hiukkaset toimivat diffuusion esteenä. Törmäykset diffundoituvien hiukkasten ja väliaineen molekyylien välillä johtavat diffuusionopeuden pienenemiseen. Tämä tarkoittaa, että mitä suurempi määrä molekyylejä tai suurempia hiukkasia on väliaineessa, sitä alhaisempi on diffuusionopeus.
Keskittymisgradientti
Aineen konsentraatio määritellään liuenneiden molekyylien lukumääräksi, joka löytyy tietystä tilavuudesta. Korkean konsentraation gradienttimäärillä on suuri ero molekyylipitoisuuksissa yksikköpituudella. Suuri konsentraatioero johtaa suurempaan todennäköisyyteen molekyylien törmäyksistä alueen yli ja lisää siten diffuusionopeutta. Yleensä mitä suurempi konsentraatiogradientti, sitä suurempi diffuusionopeus.