Что такое диффузия в твердых телах
Диффузия в твердых телах.
Явление диффузии является одним из основных процессов переноса вещества в газах, жидкостях и твердых телах. Оно возникает вследствие хаотического движения частиц вещества и приводит к равномерному распределению этого вещества в объеме среды. В газовой среде диффузия происходит под действием разности концентраций. Частички газов перемещаются от области с более высокой концентрацией к области с более низкой концентрацией.
Всем хорошо известно, что если в комнату внести какое-либо пахучее вещество, например духи или нафталин, то запах вскоре будет чувствоваться во всей комнате. Распространение запахов происходит из-за того, что молекуле духов или нафталина движутся. Возникает вопрос, почему же запах в комнате распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Молекулы духов или нафталина па своем пути сталкиваются с молекулами газов, которые входят в состав воздуха. Нальем в мензурку или стакан раствор медного купороса, имеющего темно-голубой цвет. Вначале между водой и медным купоросом будет видна резкая граница, которая через несколько дней станет не такой резкой.
Диффузия представляет собой обусловленное тепловым движением перемещение частиц в направлении убывания их концентрации. При рассмотрении структуры твердых тел предполагалось, что любой данный атом всегда «привязан» к определенному узлу решетки. Считалось при этом, что атом не совершает никаких перемещений, кроме тепловых колебаний относительно своего среднего положения. В действительности атомы обладают большей свободой перемещения и могут переходить из одного узла решетки в другой. Диффузный процесс всегда протекает постепенно, причем длина элементарных «шагов» порядка одного атомного диаметра, то есть несколько ангстрем.
