Corrente di diffusione e densità di corrente di diffusione

Il flusso di diffusione indica la quantità di sostanza trasportata in un determinato intervallo di tempo attraverso una sezione trasversale considerata, a causa delle differenze di concentrazione. La densità del flusso di diffusione corrispondente descrive questa grandezza in relazione all'unità di superficie. Nel caso semplice e unidimensionale, secondo la prima legge di Fick vale:

J = − D⋅ dc/dx

• J: densità della corrente di diffusione (ad es. mol per metro quadrato al secondo)
• D: coefficiente di diffusione
• c: Concentrazione
• dc/dx: gradiente di concentrazione nella direzione di diffusione

Il segno meno indica che il flusso di diffusione è sempre diretto verso la concentrazione decrescente. Per una superficie finita A, si ottiene il flusso di diffusione totale come

n˙ = J⋅ A

n˙ è la quantità di sostanza che diffonde attraverso la superficie in un determinato periodo di tempo.

Nella diffusione di solidi e polveri, i coefficienti di diffusione sono molto bassi, quindi i flussi di diffusione risultanti sono generalmente minimi in termini tecnici. Sono rilevanti nei casi in cui i fluidi sono presenti nei pori, nei capillari o sulle superfici come fase rapidamente diffusibile, ad esempio umidità, solventi o gas che si ridistribuiscono nelle polveri o negli agglomerati porosi.