Diffusion

Als Diffusion (lateinisch diffusio, von lateinisch diffundere „ausgießen“, „verstreuen“, „ausbreiten“) bezeichnet man Stoff-Transport, der auf ungerichteter Zufallsbewegung der Teilchen des diffundierenden Stoffes beruht. Das Ausmaß der Zufallsbewegung der diffundierenden Teilchen ist proportional zu ihrer thermischen Energie. Bei den diffundierenden Species kann es sich unter anderem um Atome, Moleküle, Ladungsträger, Leerstellen in kristallinen Gittern oder freie Neutronen handeln. Diffusion tritt in Gasen, Flüssigkeiten, Feststoffen und Plasmen auf. Die Eigenschaft eines Materials, die Ausbreitung von gelösten Stoffen durch Diffusion zu ermöglichen, wird als Diffusivität bezeichnet.

Führt die Diffusion in einem thermodynamischen System zu einer Durchmischung, die ohne Energiezufuhr nicht umkehrbar ist, spricht man von Dissipation.

Die Begriffe Diffusion und Diffusivität sind nicht mit der Diffusität in der Akustik zu verwechseln.

Als Transportdiffusion bezeichnet man die allmähliche Bewegung der Teilchen eines Stoffs entlang des Gradienten eines chemischen Potentials, häufig z. B. in Richtung eines Konzentrations- oder Partialdruckgefälles.

Transportdiffusion wird von Strömungen und Strömungstransport unterschieden.

1. ↑ Jean-Laurent Peube: Fundamentals of fluid mechanics and transport phenomena (= ISTE). ISTE, London 2009, ISBN 978-1-84821-065-3, 2.4.1.2. Microscopic interpretation of diffusion, S. 74 f. 
2. ↑ F. D. Fischer, J. Svoboda: Diffusion of elements and vacancies in multi-component systems. In: Progress in Materials Science. Band 60, März 2014, S. 338–367, doi:10.1016/j.pmatsci.2013.09.001 (elsevier.com [abgerufen am 11. April 2025]). 
3. ↑ siehe z. B.: K. H. Beckurts, K. Wirtz: Neutron Physics. Springer 1964, ISBN 978-3-642-87616-5.
4. ↑ Peter Stephan, Karlheinz Schaber, Karl Stephan, Franz Mayinger: Thermodynamik – Grundlagen und technische Anwendungen. Band 2: Mehrstoffsysteme und chemische Reaktionen. Springer, Berlin / Heidelberg 2017, ISBN 978-3-662-54438-9, 5.1.3 Eigenschaften des chemischen Potentials, S. 95, doi:10.1007/978-3-662-54439-6 (springer.com). 
5. ↑ Sebastian Seiffert, Wolfgang Schärtl: Physikalische Chemie kapieren: Thermodynamik, Kinetik, Elektrochemie (= De Gruyter Studium). 2. überarbeitete und erweiterte Auflage. De Gruyter Oldenbourg, Berlin Boston 2024, ISBN 978-3-11-107248-7, 2.8 Chemisches Potenzial, S. 159. 
6. ↑ Daniel Zirkelbach: Austrocknungsverhalten hochdämmender Mauersteine (PDF), Diplomarbeit TU München, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Lehrstuhl für Baukonstruktion; Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Holzkirchen, Juni 2001.
7. ↑ D.C.F. Muir: Bulk flow and diffusion in the airways of the lung. In: British Journal of Diseases of the Chest. Band 60, Nr. 4, Oktober 1966, S. 169–176, doi:10.1016/S0007-0971(66)80044-X (elsevier.com [abgerufen am 11. April 2025]).