Difüzyon Nedir?

Difüzyon, atomların veya moleküllerin yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden düşük konsantrasyonlu bir bölgeye hareket ettiği süreçtir. Çoğu durumda, difüzyon gazlarda ve sıvılarda meydana gelir. Difüzyon sırasında, maddenin hareketi eşit bir dağılım oluncaya kadar devam eder. Hareket şekli, dahil olan sıvıların veya gazların konsantrasyon gradyanına bağlıdır. Difüzyon terimi, "yayılmak" anlamına gelen Latince "diffundere" kelimesinden gelir. Difüzyonun dışında, maddelerin bir bölgeden diğerine hareket ettiği diğer yollar arasında aktif taşıma ve ozmoz bulunur. Difüzyon kavramı, biyoloji, fizik, finans, ekonomi, sosyoloji ve kimya gibi birçok disiplini etkiler.

Yanlış Difüzyon

Yanlış difüzyon, çok boyutlu konveksiyon-difüzyon durumlarını hesaplamak için yukarı doğru farklılaşma formülünü kullandığında meydana gelen hatayı ifade eder. Özellik akışı her ana eksene paralel olduğunda hata yoktur.

Difüzyon Süreci

Difüzyonun gerçekleştiği iki yol vardır: fenomenolojik yaklaşım ve atomistik bakış açısı. Fenomenolojik yaklaşıma göre, difüzyon, bir madde yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden Fick'in difüzyon yasasına dayanan düşük konsantre bir bölgeye geçtiğinde meydana gelir. Aksine, atomistik görünüm, bir maddede rastgele parçacık yürüyüşünün bir sonucu olarak yayılmayı anlar. İki bilgin, Robert Brown ve Albert Einstein, bu görüşü tasarladı. Brown, 1827'de tasarladığı Random Walk Theory'den sorumluyken, Einstein difüzyonun atomistik özelliklerini ve Brownian hareket teorisini tasarladı.

Difüzyonu Etkileyen Faktörler

Dört ana faktör, sıvıların difüzyonunu etkiler. Bir tanesi konsantrasyon gradyanı. Daha yüksek konsantrasyon gradyanları, daha yüksek yayılma hızlarına yol açacaktır ve bunun tersi de geçerlidir. İkincisi, sıcaklık, maddenin kinetik özelliğini etkilediğinden difüzyonu de etkiler. Sıcaklıklar yükseldiğinde, hareket halindeki parçacıkların hızı artar ve daha hızlı yayılmaya yol açar. Üçüncüsü, difüzyon bir gaz veya sıvının yoğunluğuna bağlıdır. Yayılan madde daha düşük bir yoğunluğa sahip olduğunda, daha hafif hale gelir ve daha hızlı yayılabilir. Yoğunluk, parçacıkların boyutundan da biraz etkilenir.

Difüzyon örnekleri

Laboratuvar deneylerinde difüzyonun bir örneği gözlenir. Hidrojen sülfit bileşiği ne zaman kullanılırsa, keskin bir koku verir. Zamanla, laboratuardaki herkes gazı koklayabilir. Bu koku, odadaki gazın yayıldığının kanıtıdır. Gaz, bir denge durumuna ulaşana kadar laboratuvarda yavaşça yayılır. Diğer bir yaygın örnek mutfakta kullanılan gıda boyasıdır. Yiyeceklerin renklendirilmesi suda karıştırıldığında ve ardından yiyeceğe eklendiğinde, yiyeceğin içinde homojen bir şekilde yayılır. Son olarak, bir odaya bir parfüm serptiğinde, odanın her yerine yayılır ve böylece kokuyu odanın her yerinden kokusunu almayı mümkün kılar. Kokunun yayılması, atmosferdeki gaz difüzyonuna bir örnektir. Sosyolojide, bir difüzyon örneği, bir etnik grubun veya ırkın kültürünün hızla diğerine yayılabileceğini iddia eden kültürel difüzyon kavramıdır.