Science

Diffusion

Teilchen verteilen sich, weil ihre thermische Bewegung ihre Position ständig verändert.

Was passiert?

Diffusion ist die Nettoverteilung von Teilchen aus Bereichen höherer in Bereiche niedrigerer Konzentration, obwohl einzelne Teilchen sich in viele Richtungen bewegen.

Über kurze Strecken und bei höheren Temperaturen läuft sie meist schneller ab. In Flüssigkeiten und Gasen kann Molekularbewegung Konzentrationsunterschiede allmählich ausgleichen.

Was beeinflusst den Vorgang?

Ein Farbtropfen in ruhigem Wasser ist ein gutes Bild, doch reales Mischen kann zusätzlich Konvektion enthalten. Diffusion selbst benötigt keine Gesamtströmung.

Warum das wichtig ist

Sie spielt in Zellen, Membranen, Gasen, Legierungen und vielen chemischen Prozessen eine Rolle. Auf mikroskopischer Ebene verteilt sie Materie grundlegend neu.

Einen Schritt weiter

Um das Phänomen zu verstehen, sollte man Antrieb und sichtbares Ergebnis trennen. Temperatur, Druck, Konzentration, Kontaktfläche und Materialart können Geschwindigkeit oder Endzustand verändern. In realen Systemen wirken meist mehrere Faktoren gleichzeitig.

Deshalb kann dasselbe Phänomen im Labor, in der Küche oder draußen sehr unterschiedlich aussehen. Die zugrunde liegende Chemie und Physik bleiben gleich, aber die Bedingungen verschieben das Gleichgewicht.