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化学の拡散とは?

化学の拡散とは?


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拡散とは、高濃度の領域から低濃度の領域への液体の移動です。拡散は、物質の粒子の運動特性の結果です。粒子は、均一に分布するまで混合されます。拡散は、濃度勾配を下る粒子の動きと考えることもできます。

用語「拡散」はラテン語に由来します 拡散する、「広がる」という意味です。

拡散の例

  • H2試験管内のS(g)は、平衡に達するまでゆっくりと実験室の空気中に拡散します。
  • 水中の食品着色料は、液体全体に均一に分布するまで拡散します。
  • 香水は部屋全体に拡散します。
  • ゼラチンに染料のドットを追加するのが良い例です。色はゲル全体にゆっくりと拡散します。

ただし、拡散の一般的な例のほとんどは、他の大量輸送プロセスも示しています。たとえば、部屋全体で香水が臭いがする場合、気流や対流は拡散よりも重要な要素です。対流は、食品着色料の水への分散にも大きな役割を果たします。

拡散の仕組み

拡散では、粒子は濃度勾配を下って移動します。拡散は、他の輸送プロセスとは異なり、バルク物質が流れずに混合する結果になります。それがどのように機能するかは、熱エネルギーから動いている分子がランダムに動き回ることです。時間が経つにつれて、この「ランダムウォーク」は、異なる粒子の均一な分布につながります。現実には、原子と分子はランダムにしか動いていないように見えます。それらの動きのほとんどは、他の粒子との衝突から生じます。

温度または圧力を上げると、拡散速度が上がります。


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