Fickove zákony

Fickove zákony opisujú difúziu.

Zákony sú pomenované podľa nemeckého lekára a fyziológa s matematicko-fyzikálnym vzdelaním Adolfa Eugena Ficka (* 1829 – † 1901), ktorý ich v roku 1855 odvodil.

Prvý Fickov zákon

Prvý Fickov zákon hovorí, že rýchlosť difúzie je daná látkovým množstvom látky, ktorá prejde za časovú jednotku určitou plochou.

Difúzny tok

Fickov zákon opisuje difúzny tok rozpustenej látky v rovnovážnom stave.

$J=-D\nabla (c)$,

J je hustota toku, $\nabla (c)$ je gradient koncentrácie, D je difúzny koeficient.

Slovné vyjadrenie: hustota toku je úmerná gradientu koncentrácie.

Rýchlosť difúzie

$v_{dif}=-D{\frac {dt}{dS}}$

${\frac {dt}{dS}}$ – koncentračný spád

$D=D_{0}e^{-{\frac {q}{RT}}}$ – teplotná závislosť difúzneho koeficientu

Závisí na teplote, čase, aktivačnej energii (aktivačná energia je energia potrebná k uvoľneniu atómov z kryštálovej mriežky).

Druhý Fickov zákon

Druhý Fickov zákon hovorí, že časová zmena koncentrácie látky v danom mieste je priamo úmerná priestorovej zmene gradientu koncentrácie,pričom konštantou úmernosti je difúzny koeficient D. Platí pre neustálený stav.

Difúzny koeficient D je konštantou,charakterizujúcou ako ľahko daná látka difunduje do prostredia.

Konštanta D závisí na:

• teplote – pri vyššej teplote je difúzia rýchlejšia;
• viskozite
• veľkosti častíc (čím väčšie, tým pomalšia)

D nadobúda hodnôt cca 1,10⁻⁹ pre nízkomolekulárne látky, 1,10⁻¹² pre veľké molekuly.

Pozri aj

• Difúzia

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku První Fickův zákon na českej Wikipédii.