سنتعرف الآن على مفهوم الانتشار البسيط ، وهو من المفاهيم المهمة ، فالانتشار عبارة عن عملية توزيع جزيئات أو ذرات أو حبيبات بشكل متساوٍ في فراغ أو في حيّز متاح أو تخللها خلال حاجز غشائي. ويتم الانتشار بانتقال الجزيئات أو الذرات من منطقة ذات تركيز عالي إلى منطقة ذات تركيز أقل حتى يتساوى تركيز الجزيئات في المنطقتين.
تنشأ ظاهرة الانتشار بسبب الحركة الحرارية العشوائية لجزيئات المادة التي تصطدم مع بعضها البعض وتتباعد لتشغل جميع الحيز المتاح لها.
توضيح عملية الانتشار
لتوضيح عملية الانتشار يمكن مشاهدة عملية تلوين سائل شفاف بصبغة ومراقبة عملية انتشار اللون في السائل الشفاف كما هو واضح في الصورة.
في هذا المثل فإن الصبغة يتم إضافتها للسائل، وتُترك لتنتشر في السائل دون أي تحريك لا للسائل ولا أي تحريك للمائدة التي يقف عليها. فتوزيع اللون في السائل الشفاف تتم ذاتياً بسبب خاصية الانتشار. في هذه الحالة هناك أيضاً عوامل أخرى مؤثرة في توزيع اللون في السائل مثل الكثافة فرق درجة الحرارة بين السائلين.
العوامل المؤثرة في الانتشار
| الحالة | المسافة المقطوعة |
|---|---|
| الغازات | 100 مم في دقيقة |
| السوائل | 0,5 مم في دقيقة |
| الأجسام الصلبة | 0,0001 مم في دقيقة |
هناك عدة عوامل تؤثر في سرعة الانتشار وتشمل:
- درجة الحرارة والتناسب معها طردي، فبارتفاع درجة الحرارة ترتفع الطاقة الحركية لجزيئات المادة، وتزيد عدد اصتداماتها في الثانية الواحدة، وبالتالي ضغط الانتشار.
- حجم الجزيئات وتناسبه عكسي.
- فرق التركيز في المحلول والتناسب طردي.
- حالة المادة فالانتشار في الغازات أسرع منه في السوائل، وهو أبطأ مايكون في الأجسام الصلبة. وذلك لضعف ارتباط الجزيئات مع بعضها البعض في الحالة الغازية، ولحركتها العشوائية، والتي تقل في السوائل وتكون شبه منعدمة في الحالة الصلبة.
ويمكن ربط العوامل المؤثرة في تدفق الانتشار عن طريق قانون فيك للانتشار.