Quando si brucia qualcosa sul fornello, la cucina avrà un odore fumoso. Pochi minuti dopo, però, l'intero posto puzzare del cibo bruciato. Questo perché gli atomi di cibo bruciato si diffondono attraverso la tua casa. La diffusione è il processo mediante il quale gli atomi di un materiale sono trasferiti in un altro materiale attraverso un movimento atomico casuale. In diffusione, gli atomi tendono a diffondersi in modo uniforme, come quando il fumo si sposta dall'alta concentrazione in cucina a una concentrazione inferiore in tutta la casa. La velocità di diffusione dipende da diversi fattori.

Temperatura

Di tutti i fattori che influenzano la velocità di diffusione, la temperatura è la più importante. La temperatura ha il maggiore effetto sui tassi di diffusione ed è il più semplice dei fattori da modificare. Aumentando la temperatura aumenta la velocità di diffusione aggiungendo energia a ciascuna particella. Questo perché le particelle con più energia rimbalzano l'una contro l'altra più frequentemente e si diffondono uniformemente in tutto il volume del materiale. Allo stesso modo, abbassando la temperatura si abbassa la velocità di diffusione abbassando l'energia di ciascuna particella.

Differenza di concentrazione

La velocità di diffusione dipende dalla differenza tra le concentrazioni nel materiale ospite, con una concentrazione maggiore differenze che determinano tassi di diffusione più elevati. Ad esempio, la diffusione attraverso una parete sottile o una membrana si verificherà rapidamente se c'è un'alta concentrazione del gas su un lato e nessuno del gas sull'altro lato del muro. Se c'è già una quantità quasi uguale di gas su entrambi i lati, la diffusione sarà molto più lenta.

Distanza di diffusione

Il tasso di diffusione è inversamente proporzionale alla distanza attraverso cui il materiale si sta diffondendo . Cioè, distanze più piccole producono velocità di diffusione più veloci e distanze maggiori producono tassi di diffusione più lenti. Questo ha senso, dal momento che un gas si diffonde attraverso una parete sottile molto più veloce di quanto diffonderebbe attraverso una parete spessa.

Diffusione e materiali host

La velocità di diffusione dipende anche da entrambi i materiali che si diffondono e il materiale attraverso il quale si sta diffondendo. Ad una certa temperatura, tutte le particelle hanno la stessa energia media. Ciò significa che gli atomi più leggeri, come l'idrogeno, il carbonio, l'ossigeno e l'azoto viaggiano più velocemente e sono più mobili di atomi più grandi come il rame o il ferro. I materiali costituiti da questi atomi più leggeri si diffondono più velocemente rispetto ai materiali più pesanti.