Диффузия в дисперсных системах. Уравнения Эйнштейна и Смолуховского для расчета смещения дисперсной частицы и ее коэффициента диффузии

Диффузия в дисперсных системах. Уравнения Эйнштейна и Смолуховского для расчета смещения дисперсной частицы и ее коэффициента диффузии. Сравните диффузию частиц в дисперсных системах со свойством диффузии для истинных растворов (закон Фика).

Ответ:

Под влиянием теплового и броуновского движения происходит самопроизвольный процесс выравнивания концентраций частиц по всему объему коллоидного раствора. Этот процесс называется диффузией. Диффузия частиц в золях подчиняется тем же законам, что и диффузия молекул либо ионов в истинных растворах и газах, но протекает в сотни раз медленнее из-за гораздо больших размеров частиц. Скорость диффузии (n/t) измеряется количеством вещества, перенесенного за единицу времени, через площадь поперечного сечения раствора. Ее можно рассчитать с помощью закона Фика:  – количество перенесенного вещества за время  – концентрация растворенного вещества на расстоянии, соответственно, от дна сосуда (рис. 21); площадь поперечного сечения сосуда, находящаяся посередине между концентрациями вещества; – коэффициент диффузии, численно равный количеству вещества, диффундирующего за единицу времени (с) через единицу площади поверхности (м2 ) при градиенте концентраций  равном 1.