Quand vous brûlez quelque chose sur la cuisinière, la cuisine sentira le tabac. Quelques minutes plus tard, cependant, votre endroit sentira la nourriture brûlée. C'est parce que les atomes des aliments brûlés diffusent dans votre maison. La diffusion est le processus par lequel les atomes d'un matériau sont transférés dans un autre matériau par un mouvement atomique aléatoire. En diffusion, les atomes ont tendance à se répandre uniformément, comme lorsque la fumée passe de la concentration élevée dans la cuisine à une concentration plus faible dans toute la maison. Le taux de diffusion dépend de plusieurs facteurs.

Température

Parmi tous les facteurs qui influencent le taux de diffusion, la température est la plus importante. La température a le plus grand effet sur les taux de diffusion et est le plus facile des facteurs à changer. L'augmentation de la température augmente le taux de diffusion en ajoutant de l'énergie à chaque particule. C'est parce que les particules avec plus d'énergie rebondissent les unes contre les autres plus fréquemment et se répartissent uniformément dans tout le volume du matériau. De même, abaisser la température abaissera le taux de diffusion en diminuant l'énergie de chaque particule.

Différence de concentration

La vitesse de diffusion dépend de la différence entre les concentrations à travers le matériel hôte, avec une concentration plus élevée différences entraînant des taux de diffusion plus élevés. Par exemple, la diffusion à travers une paroi mince ou une membrane se produira rapidement s'il y a une forte concentration de gaz d'un côté et aucun gaz de l'autre côté de la paroi. S'il y a déjà une quantité de gaz presque égale des deux côtés, la diffusion sera beaucoup plus lente.

Diffusion Distance

La vitesse de diffusion est inversement proportionnelle à la distance à laquelle le matériau diffuse . C'est-à-dire que de plus petites distances entraînent des vitesses de diffusion plus rapides et que des distances plus grandes entraînent des vitesses de diffusion plus lentes. Cela est logique, car un gaz diffuse à travers une paroi mince beaucoup plus rapidement que ce qu'il diffuserait à travers une paroi épaisse.

Diffusion et matériaux hôtes

Le taux de diffusion dépend aussi bien du matériau diffusant et le matériel qu'il diffuse. À une certaine température, toutes les particules ont la même énergie moyenne. Cela signifie que les atomes plus légers, tels que l'hydrogène, le carbone, l'oxygène et l'azote, voyagent plus rapidement et sont plus mobiles que les atomes plus gros comme le cuivre ou le fer. Les matériaux constitués de ces atomes plus légers diffusent plus rapidement que les matériaux plus lourds.