Diffusionskoeffizient

Der Diffusionskoeffizient ist ein Maß für die Beweglichkeit eines Teilchens im Rahmen von Diffusionsprozessen.

Der Diffusionskoeffizient ist eine in den Fickschen Gesetzen eingeführte Hilfsgröße, die der Berechnung des Ausmaßes der Transportprozesse von Teilchen einer Art in einer Matrix aufgrund ihrer Brownschen Molekularbewegung, dient.
Die betrachteten Teilchen können sowohl einzelne Atome oder Moleküle, als auch zusammengesetzte mikroskopisch kleine Partikel sein.
Die Matrix, in der sich die Teilchen bewegen, kann ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein.
- Ist die Matrix eine (newtonsche) Flüssigkeit, so kann die Diffusionskonstante nach der Stokes-Einstein-Gleichung ermittelt werden. Für andere Systeme gelten ähnliche Beziehungen.
Diffusionskoeffizienten sind doppelt stoffspezifische Größen, d.h. sie sind zum einen vom betrachteten diffundierenden Stoff, zum anderen aber auch von dem Stoff, in dem die Diffusion stattfindet, abhängig. Daneben spielt die Temperatur des Systems eine entscheidende Rolle hinsichtlich der Größe des Diffusionskoeffizienten (Einfluss auf die Bewegungsenergie der Teilchen, freie Weglängen etc.).
Bei der Angabe eines Diffusionskoeffizienten müssen daher immer mindestens folgende Parameter spezifiziert sein:
- Der Stoff, der diffundieren soll
- Die Matrix, in der der genannte Stoff diffundieren soll
- Die Temperatur des Gesamtsystems.