Definition, Bedeutung

Diffusion (von lateinisch: diffundere = ausgießen, verstreuen, ausbreiten) ist der Nettostofftransport als Folge des Übergangs von einer Nichtgleichgewichtsverteilung von Teilchen zu einer Gleichgewichtsverteilung infolge der molekularen Teilchenbewegung. Im weiteren Sinne sind darunter auch Vorgänge außerhalb des physikalisch-chemischen Bereichs zu verstehen, die sich durch das mathematische Modell der eigentlichen Diffusion beschreiben lassen.

Unter Diffusion im engeren Sinne versteht man den Ausgleich von Konzentrationsunterschieden bis hin zum praktisch vollständigen Durchmischen, der durch die Bewegung von kleinsten Teilchen, insbesondere von Atomen, Molekülen oder Ionen, entsteht. Diese Teilchenbewegung erfolgt aufgrund der Energie der Teilchen. In Flüssigkeiten und Gasen wechseln Teilchen ständig den Ort, in Festkörpern erfolgen gelegentliche Ortswechsel, z. B. durch den Platztausch zweier benachbarter Teilchen oder das "Wandern" von Leerstellen. Der Stoffaustausch geschieht vom Ort der höheren zum Ort der niedrigeren Konzentration. Diffusion erfolgt im Gegensatz zur Konvektion ohne Strömung des Mediums, in dem sich die Teilchen befinden.

Im weiteren Sinne versteht man jede thermische Fortbewegung und jeden damit verbundenen Transport als Diffusion, auch wenn dieser zum Entmischen führen kann.

In Flüssigkeiten und Gasen wird die Diffusion durch die Brownsche Molekularbewegung ermöglicht. Sie kann auch durch eine poröse Wand oder Membran hindurch erfolgen. Im Falle einer semipermeablen Membran kann die konzentrationsausgleichende Wirkung der Diffusion zu einem Druck führen, siehe Osmose.


Die Vermischung von Flüssigkeiten oder von Gasen durch die
Eigenbewegung der Bestandteile. Diese 'thermische Bewegung' besitzen alle kleinen Teilchen bei Temperaturen über 0 K (-273 °C). Die D. führt im Laufe der Zeit zum Konzentrationsausgleich zwischen verschieden konzentrierten Lösungen. iologie