Դիֆուզիա

Դիֆուզիա (լատին․՝ diffusio—տարածում, ընդարձակում), շփվող նյութերի փոխադարձ ներթափանցման երևույթը՝ մասնիկների ջերմային շարժման հետևաևքով։ Հատուկ է գազայիև, հեղուկևերին և պինդ մարմիններին։ Դիֆուզիան ընթանում է կոնցենտրացիայի նվազման ուղղությամբ։ Մասնիկների տեղափոխությունը կոնցենտրացիաների տարբերության ազդեցությամբ կոչվում է դիֆուզիոն հոսք, որ չափվում է Գ-ի ուղղությանը ուղղահայաց մակերեսով անցնող դիֆուզվող մասնիկների քանակով։ Գազերում տեղի ունեցող բախումների հետևաևքով դիֆուզվող մասևիկևերից յուրաքանչյուրն անընդհատ փոխում է շարժման ուղղությունը և արագությունը ու թողնում զիգզակաձև հետագիծ։ Անկանոն շարժման պատճառով մասնիկի տեղափոխությունն ավելի փոքր է, քան բեկյալով անցած ճանապարհը։ Մասնիկների դիֆուզիոն ներթափանցման արագությունը փոքր է ազատ շարժման արագությունից (օրինակ, հոտի դիֆուզիոն տարածման արագությունը շատ ավելի փոքր է մոլեկուլների շարժման արագությունից)։ Մասնիկի տեղափոխու–թյունը ժամանակից կախված փոփոխ–վում է պատահականորեն, իսկ քառա֊ կուսային միջինը՝ L², մեծ թվով բախումների դեպքում աճում է ժամանակամիջոցին համեմատական․ L2~Dt (D-ն կոչ–վում է Դ-ի գործակից)։ Այս առնչությունը, որ ստացել է Ա․ էյնշաեյնը, ճիշտ է Գ-ի յուրաքանչյուր պրոցեսի համար։ Տևողություններու, մոլեկուլների ջերմային շարժման բնույթին համապատասխան, Դիֆուզիան ընթանում է մոլեկուլների ցատկով՝ հավասարակշռության մի վիճակից մյուսը։ Յուրաքանչյուր ցատկին անհրաժեշտ էներգիան պետք է բավարար լինի հարևան մոլեկուլների ձգողությունը հաղթահարելու և էներգետիկ տեսակետից նոր, հարմար դիրք գրավելու համար։ Ցատկի հեռավորությունը միջին հաշվով չի գերազանցում միջմոլեկուլային հեռավորությունը։ Տեղուկի մասնիկների դիֆուզիոն շարժման համար կիրառելի է Ա․ Էյնշաեյնի մյուս՝ D_~ukT առնչությունը k-ն Բոլցմանի հաստատունն է T-ն՝ բացարձակ ջերմաստիճանը, ս-ն՝ դիֆուզվող մասնիկների շարժունությունը, այսինքն՝ մասնիկի շարժման արագության (с) ն շարժիչ ուժի (F) համեմատականության գործակիցը (c=uF)։ Պինդ մարմիններում Դիֆուզիայի ընթացքը պայմանավորող հիմնական մեխանիզմները երեքն են բյուրեղային ցանցում հարեվան ատոմների տեղերի Փոխանակում, հանգույցում գտնվող ատոմի տեղափոխությունը միջհանգուցային տարածություն, հանգույցներում գտնվող ատոմների տեղափոխություևը չզբաղված հանգույցներ (թափուր տեղեր)։ Պինդ մարմիններում Դիֆուզիայի փորձառական ուսումնասիրության ժամանակ նյութերը դրվում են հուսալի կոնտակտի մեջ և երկար ժամանակ պահվում այս կամ այն ջերմաստիճանում։ Այնուհետև Դիֆուզիայի ուղղությանն ուղղահայաց հաջորդաբար կտրում են բարակ շերտեր և ուսումևասիրում դիֆուզվող նյութի խտությունը։ Պինդ մարմիններում Դիֆուզիայի գործակցի համար խիստ բնութագրական է կըտրուկ (Էքսպոնենտային) կախումը ջերմաստիճանից։ Այսպես, ջերմաստիճանը 20°-ից մինչև 300°C բարձրացելիս պղնձի մեջ ցինկի Դիֆուզիայի գործակիցը աճում է 1014 անգամ։ Բայց քանի որ պինդ մարմիններում մեծ Էներգիայով մասնիկների թիվը քիչ է (եթե, իհարկե, ջերմաստիճանը շատ ցածր է հալման ջերմաստիճանից), ապա Դիֆուզիան, ավելի դանդաղ է ընթանում, քան գազերում կամ հեղուկներում։ Կենսաբանական համակարգեր ու մ Դիֆուզիան կարևոր դեր է կատարում բույսերի և կենդանիների հյուսվածքների, բջիջների կենսագործունեության պրոցեսներում (օրինակ, թթվածնի Դիֆուզիան թոքերից արյան մեջ և արյունից դեպի հյուսվածքները, մարսողական նյութերի ներծծումը աղիքներից և այլն)։ Բջջաթաղանթի միջով իոնների դիֆուզման տարբեր արագությունը ֆիզիկական գործոններից մեկն Է, որն ազդում է օրգանիզմի բջիջներում տարրերի ընտրողական կուտակման վրա։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։