Рівняння Ейнштейна для коефіцієнта дифузії

Дифузією називається самовільний процес, який протікає в системі вирівнюючи концентрацію морлекул або колоїдних частинок під впливом їх хаотичного теплового руху.

Швидкість дифузії визначається кількістю речовини, яка проходить через одиницю часу через одиницю площі, пропорційна градієнту концентрації; коефіцієнт пропорційності – постійна величина, яку називають коефіцієнтом дифузії.

В 1906 році Ейнштейн вивів співвідношення між коефіцієнтом дифузії і іншими фізичними характеристиками системи (суміші газів, розчину і колоїда), в яких проходить дифузія. Рівняння Ейнштейна має вигляд:

де, R – газова постіна;

T – абсолютна температура;

N – число Авогадро;

h - в’язкість;

r – радіус дифундуючих молекул або частинок.

Це рівняння показує, що коєфіціент дифузії обернено пропорційний розміру дифундуючих молекул або частинок. Із цього рівняння видно, що швидкість дифузії зростає з підвищенням температури і зменшується з підвищенням вязкості розчиннника або дисперсного середовища. Знаючи коефіцієнт дифузії і користуючись формулою Ейнштейна можна знайти розміри дифундуючих частинок. В колоїдних системах коефіцієнт дифузії визначають на основі спостереження за броунівським рухом частинок.