Dyfuzja

Dyfuzja to fizyczny proces transportu, w którym atomy, cząsteczki lub jony wyrównują różnice stężenia w wyniku swojego ruchu termicznego. Cząsteczki poruszają się statystycznie we wszystkich kierunkach, ale w sumie od wyższego do niższego stężenia. Wynikowy strumień dyfuzji JJ można w najprostszym przypadku opisać pierwszym prawem Ficka:

J= − D · dc/dx

• J oznacza przepływ materiału
• D oznacza współczynnik dyfuzji 
• dc/dx oznacza gradient stężenia. 

• znak minus oznacza, że przepływ zawsze zmierza w kierunku malejącego stężenia

   

D∝ T^(3/2) / (p · M^(1/2))

• D: Współczynnik dyfuzji
• T: temperatura bezwzględna
• p: ciśnienie
• M: (efektywna) masa molowa gazów biorących udział w reakcji

Im wyższa temperatura i im niższa lepkość ośrodka, tym większy jest współczynnik dyfuzji DD i tym szybciej przebiega wyrównanie stężenia. W gazach i cieczach DD jest znacznie większy niż w ciałach stałych, dlatego dyfuzja czystych ciał stałych przebiega bardzo wolno. W rzeczywistych ciałach stałych często płyny zawarte w porach (np. wilgoć, rozpuszczalniki) o znacznie większych współczynnikach dyfuzji mają istotny wpływ na obserwowany transport substancji.

W mieszalnikach proszków podczas samego procesu mieszania dominuje mieszanie mechaniczne, podczas gdy dyfuzja odgrywa jedynie rolę drugorzędną. Podczas długotrwałego przechowywania mieszanek proszkowych procesy dyfuzji – zarówno w cząstkach stałych, jak i w obecnych fazach płynnych – mogą dodatkowo przyczyniać się do homogenizacji lub zmieniać jakość produktu poprzez migrację wody, aromatów lub substancji czynnych.