Corriente de difusión y densidad de corriente de difusión

El flujo de difusión indica cuánta cantidad de sustancia por unidad de tiempo se transporta a través de un área de sección transversal considerada como consecuencia de diferencias de concentración. La correspondiente densidad de flujo de difusión describe esta magnitud referida a la unidad de área. En el caso simple unidimensional, según la primera ley de Fick:

J = − D⋅ dc/dx

• J: densidad de flujo de difusión (p. ej., mol por metro cuadrado y segundo)
• D: coeficiente de difusión
• c: concentración
• dc/dx: gradiente de concentración en la dirección de la difusión

El signo menos muestra que el flujo de difusión siempre está dirigido en dirección de concentración decreciente. Para un área finita A se obtiene el flujo de difusión total como

n˙ = J⋅ A

n˙ es la cantidad de sustancia que difunde por unidad de tiempo a través del área

En la difusión en sólidos y polvos, los coeficientes de difusión son muy pequeños, por lo que los flujos de difusión resultantes suelen ser bajos en escalas de tiempo técnicas. Son relevantes donde los fluidos están presentes en poros, capilares o en superficies como una fase de rápida difusión, por ejemplo humedad, disolventes o gases que se redistribuyen en polvos o aglomerados porosos.