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Diffusion

Alle Teilchen eines gelösten Stoffes sind in ständiger Bewegung. Kommt es in der Lösung zu einem Konzentrationsunterschied, beispielsweise durch örtliche Zugabe von Lösungsmittel oder durch die Neubildung einer löslichen Substanz an einer bestimmten Stelle, so entsteht ein Konzentrationsgefälle. Durch die Teilchenbewegung wird dieses Konzentrationsgefälle, sofern es nicht ständig neu erzeugt wird, im Laufe der Zeit ausgeglichen, die Dichte- oder Konzentrationsunterschiede gleichen sich somit aus. Die spontan eintretende, gleichmäßige Verteilung eines Stoffes in dem zur Verfügung stehenden Raum nennt man »Diffusion« (altlateinisch = »das Auseinanderfließen«). Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt, gleiche Temperatur vorausgesetzt, vor allem vom Konzentrationsgefälle und von den Eigenschaften des diffundierenden Stoffes ab. Was für gelöste Stoffe gilt, trifft auch für das Lösungsmittel Wasser zu.

Die bekannteste Wirkung der Diffusion ist die Vermischung von Gasen oder Flüssigkeiten; eine besondere Form ist die Thermodiffusion. Diffusion tritt auch in oder an der Oberfläche (Oberflächendiffusion) fester Körper auf, allgemein an der Grenzfläche zweier Phasen (Grenzflächendiffusion). In Kristallen findet man eine (sehr langsame) Volumendiffusion über Platzwechselvorgänge. Eine einseitige Diffusion tritt bei der Osmose und der Dialyse auf. Leichte Moleküle diffundieren wegen ihrer größeren Molekulargeschwindigkeit schneller als schwere. Besteht der diffundierende Stoff aus verschieden schweren Teilchen, so können sich die Teilchen durch Diffusion teilweise entmischen (Diffusionstrennung), was zur Gas- und Isotopentrennung ausgenutzt wird.

In der Abbildung ist die Veränderung eines Konzentrationsgefälles dargestellt, oben durch Osmose und unten durch Diffusion.

siehe auch:
- Dampfsperre
- Dispersion
- Emulsion
- Hydratation
- Luftdichtheit
- Osmose
- Osmotischer Druck
- sd-Wert
- Turgordruck