Science

Diffusion

Les particules se dispersent parce que leur agitation thermique change sans cesse leur position.

Ce qui se passe

La diffusion correspond au bilan d’un mouvement désordonné : les particules se répartissent progressivement d’une zone plus concentrée vers une zone moins concentrée, même si chacune se déplace dans de nombreuses directions.

Le phénomène est généralement plus rapide sur de courtes distances et lorsque la température augmente. Dans les liquides et les gaz, l’agitation moléculaire peut peu à peu effacer une différence de concentration.

Ce qui modifie le phénomène

Une goutte de colorant qui s’étale dans de l’eau immobile donne une bonne image du phénomène, mais un mélange réel peut aussi comporter de la convection. La diffusion, elle, n’exige pas de déplacement global du fluide.

Pourquoi c’est utile

Elle intervient dans les cellules, les membranes, les gaz, certains solides et une multitude de réactions. À l’échelle microscopique, c’est un mécanisme fondamental de redistribution de la matière.

Aller un peu plus loin

Pour comprendre ce phénomène, il est utile de séparer ce qui le provoque de ce que l’on observe. Température, pression, concentration, surface de contact et nature des matériaux peuvent modifier la vitesse du phénomène ou l’état final atteint. Dans un système réel, plusieurs de ces paramètres agissent souvent en même temps.

C’est pour cela qu’un même phénomène peut paraître très différent au laboratoire, dans une cuisine ou dans la nature. La chimie ou la physique de fond restent les mêmes, mais les conditions déplacent l’équilibre.