Ein
Durchmischen von Stoffen tritt in unserer Umwelt ständig auf. Gibt
man z.B. Zucker in heißen Tee, so schmeckt nach einiger Zeit der
gesamte Tee süß. Zuckerteilchen und Wasserteilchen vermischen
sich allmählich (Bild 2). Der Rauch von Zigaretten oder der Duft
von Parfüm verteilt sich allmählich in einem Raum.
Das selbständige Durchmischen von Teilchen verschiedener Stoffe wird
als Diffusion bezeichnet.
Die Diffusion ist folglich ein Transportprozess
von Teilchen. Die Ursache der Diffusion ist die thermische Bewegung der
Teilchen. Diese Bewegung führt zu einer allmählichen Durchmischung.
Die Diffusion ist damit ein Beleg für die Bewegung von Atomen und
Molekülen und damit auch ein Beleg für das Teilchenmodell.
Die Diffusionsgeschwindigkeit,
also die Schnelligkeit der Durchmischung von zwei Stoffen, ist stark temperaturabhängig
und nimmt mit steigender Temperatur der beteiligten Körper zu. Das
hängt unmittelbar damit zusammen, dass sich mit steigender Temperatur
die mittlere Geschwindigkeit der Teilchen vergrößert und sich
die im Durchschnitt schnelleren Teilchen auch schneller durchmischen.
Sie hängt auch vom Konzentrationsgefälle
ab.
Besonders ausgeprägt tritt Diffusion bei Gasen
und Flüssigkeiten auf. Sie ist aber auch bei festen Körpern
möglich. Das wird z. B. zur Herstellung von dotierten Halbleitermaterialien
genutzt.
Eine wichtige Rolle spielt die Diffusion auch bei der Aufnahme von Wasser
durch Pflanzen. Die dabei auftretende Diffusion durch halbdurchlässige
Membranen wird als Osmose bezeichnet.