Диффузия в коллоидных растворах, ее особенности. Первый и второй законы Фика.

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16875
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Диффузия в коллоидных растворах, ее особенности. Первый и второй законы Фика.

Ответ: Диффузия – самопроизвольное распространение вещества из области с большей концентрацией в область с меньшей концентрацией. В случае коллоидных растворов идет диффузия частиц дисперсной фазы. Процесс диффузии является необратимым и протекает до полного выравнивания концентраций. Согласно первому закону Фика скорость диффузии прямо пропорциональна площади, через которую происходит диффузия, и градиенту концентрации. Математически этот закон имеет следующее выражение: где dm — масса вещества, продиффундировавшего за бесконечно малое время dt через площадь падение концентрации на бесконечно малом отрезке диффузионного пути dx, называемое градиентом концентрации; D — коэффициент диффузии, индивидуально характеризующей диффузионную способность данной дисперсной системы. Этот коэффициент выражает количество вещества, диффундирующего в единицу времени (1 с) через единицу площади (1 см2 ) при градиенте концентрации, равном единице. С изменением концентрации в процессе диффузии величина градиента концентрации также изменяется. Поэтому необходимо знать скорость изменения концентрации во времени, т. е. производную которая определяется по уравнению, называемому вторым законом Фика: где m – количество продиффундировавшего вещества; D – коэффициент диффузии;– градиент концентрации; S – площадь поперечного сечения, через которое проходит диффузия; τ – время диффузии. Так как масса диффундирующего вещества положительна, а градиент концентрации отрицателен, перед правой частью уравнения стоит знак «–». Физический смысл коэффициента диффузии: это количество вещества, диффундирующего через единицу площади в единицу времени при градиенте концентрации, равном единице. Коллоидные частицы характеризуются минимальным по сравнению с ионами и молекулами коэффициентом диффузии.