Nestacionárna difúzia

Nestacionárna difúzia. Po odstránení prepážky, začnú farebné častice fialového roztoku prenikať zľava doprava do čistého rozpúšťadla a koncentrácie fialovej látky v oboch priestoroch sa v priebehu častu vyrovnajú. Odstránením prepážky medzi fialovým roztokom a čistým rozpúšťadlom sa vytvorí ostré koncentračné rozhranie, ktoré sa v priebehu difúzie rozplýva. Experimentálna technika, ktorá meria koncentráciu fialovej látky v rôznych častiach obdĺžnika a rôznych časových momentoch, sa nazýva technika voľnej difúzie a používa sa na stanovenie hodnoty difúzneho koeficientu fialovej látky.

Nestacionárna difúzia je proces, pri ktorom sa koncentrácia difundujúcej látky mení v čase aj priestore. Tento typ difúzie sa odohráva v systémoch, ktoré ešte nedosiahli rovnovážny stav, a typicky ho popisuje druhý Fickov zákon difúzie. Pri nestacionárnej difúzii je koncentrácia látky funkciou času aj priestoru $c_i=c_i(x,t)$, v druhom Fickovom zákone sa preto vyskytuje derivácia koncentrácie podľa času $t$ aj priestoru $x$:

$\frac{\partial c_i}{\partial t}=D_i\frac{{\partial }^2{c}_i}{\partial x^2}$

Naopak v prvom Fickovom zákone je len derivácia koncentrácie podľa priestoru $x$:

$J_i=-D_i\frac{\partial c_i}{\partial x}$

Nestacionárnu difúziu je možné pozorovať, keď sa prudko prepoja dva roztoky z rozličnou koncentráciou danej látky.

Pozri aj

• metóda voľnej difúzie
• Fickove zákony
• stacionárna difúzia