. Швидкість дифузії пропорційна також параметру, що характеризує конкретний матеріал. У разі теплової дифузії цей параметр називається теплопровідність, у разі потоку електричних зарядів - електропровідність. Кількість речовини, яка дифундує протягом певного часу, і відстань, яку проходить дифундують речовиною, пропорційні квадратному кореню часу дифузії. p align="justify"> Дифузія представляє собою процес на молекулярному рівні і визначається випадковим характером руху окремих молекул. Швидкість дифузії в зв'язку з цим пропорційна середній швидкості молекул. У разі газів середня швидкість малих молекул більше, а саме вона обернено пропорційна квадратному кореню з маси молекули і зростає з підвищенням температури. Дифузійні процеси у твердих тілах при високих температурах часто знаходять практичне застосування. Наприклад, в певних типах електронно-променевих трубок (ЕПТ) застосовується металевий торій, продіффундіровавшій через металевий вольфрам при 2000 В° C.
Якщо в суміші газів маса однієї молекули в чотири рази більше іншої, то така молекула пересувається в два рази повільніше порівняно з її рухом у чистому газі. Відповідно, швидкість дифузії її також нижче. Ця різниця у швидкості дифузії легких і важких молекул застосовується, щоб розділяти субстанції з різними молекулярними вагами. Як приклад можна навести поділ ізотопів. Якщо газ, що містить два ізотопи, пропускати через пористу мембрану, більш легкі ізотопи проникають через мембрану швидше, ніж важкі. Для кращого поділу процес проводиться в кілька етапів. Цей процес широко застосовувався для розділення ізотопів урану (відділення 235U від основної маси 238U). Оскільки такий спосіб поділу вимагає великих енергетичних витрат, були розвинені інші, більш економічні способи поділу. Наприклад, широко розвинене застосування термодифузії в газовому середовищі. Газ, що містить суміш ізотопів, поміщається в камеру, в якій підтримується просторовий перепад (градієнт) температур. При цьому важкі ізотопи з часом концентруються в холодній області. p align="justify"> Рівняння Фіка.
З точки зору термодинаміки рушійним потенціалом будь-якого вирівнюючого процесу є зростання ентропії. При постійних тиску і температурі в ролі такого потенціалу виступає хімічний потенціал Ој, який зумовлює підтримання потоків речовини. Потік частинок речовини пропорційний при цьому градієнту потенціалу:
~
У більшості практичних випадків замість хімічного потенціалу застосовується концентрація C. Пряма заміна Ој на C стає некоректною у разі великих концентрацій, так як хімічний потенціал пов'язаний з концентрацією за логарифмічною закону. Якщо не розглядати такі випадки, то вищенаведену формулу можна замінити на наступну:
В
яка показує, що щільність потоку речовини J [] пропорційна коефіцієнту дифузі...
