Коефіцієнт дифузії

Коефіцієнт дифузії - характеристика речовини, кінетичний коефіцієнт, який входить до рівняння дифузії.

Позначається здебільшого літерою D, вимірюється традиційно в см²/c. В системі СІ одиницею вимірювання коефіцієнта дифузії є м²/c.

В рівнянні дифузії (закони Фіка) коефіцієнт дифузії D є сталою пропорційності між швидкістю зміни концентрації з часом і другою похідною від її просторового розподілу:

$\frac{\partial n}{\partial t} = D \Delta n$ .

Коефіцієнт дифузії є водночас характеристкою частинки, яка дифундує в середовищі, й цього середовища. Виділяють коефіцієнт самодифузії, який описує хаотичні зміщення атомів чи молекул речовини в ції же речовині, наприклад, коефіцієнт самодифузії води. В інших випадках використовують коефіцієнт взаємної дифузії, вказуючи як середовище, так і частку. Наприклад, коефіцієнт дифузії атомі кисню в кремнії.

Коефіцієнт дифузії залежить від температури. При вищих температурах хаотичний рух атомів і молекул стає швидшим, а отже дифузія полегшується. Доволі часто ця залежність описується активаційним законом.

Випадкові блукання [ред.]

При випадкових блуканнях частинки, наприклад, броунівської, коефіцієнт дифузії можна розразувати за формулою:

$D = \frac{1}{6t} \langle (x-x_0)^2 + (y -y_0)^2 + (z-z_0)^2 \rangle$ ,

де $x$ , $y$ , $z$ - координати частинки у момент часу t, $x_0$ , $y_0$ , $z_0$ - її координати в початковий момент часу. Кутові дужки означають усереднення.