Diffusion

Diffusion (Lat. diffusio, af diffundere, utbreda), kem., gasers och vätskors frivilliga blandning med hvarandra. Att gaser af olika täthet kunna, emot tyngdlagen, blandas med hvarandra iakttogs redan tidigt af Dalton. Diffusionen är beroende af gasmolekylernas egen rörelse. Gaserna utgöras nämligen af molekyler, hvilka snabbt röra sig i alla riktningar. Om derför en lättare gas, t. ex. vätgas, befinner sig ofvanför en tyngre, t. ex. kolsyra, flytta sig vätgasmolekylerna, genom sin inneboende rörlighet, in bland kolsyremolekylerna, och omvändt. Fastän gasmolekylernas rörelser äro utomordentligt snabba, sker blandningen ej hastigt; ty om t. ex. en molekyl väte förirrar sig bland kolsyremolekylerna, måste den ögonblickligen träffa någon kolsyremolekyl, som stöter emot vätgasmolekylen och ändrar dess riktning. Diffusionens hastighet ar tydligen beroende på molekylernas hastighet -- hvilken ökas med temperaturen --, på antalet sammanstötningar mellan molekylerna inom en viss tidrymd, molekylernas volym, antalet molekyler på en viss volym, de väglängder molekylerna kunna tillryggalägga utan att stöta emot hvarandra o. s. v. I allmänhet gäller dock för gasers diffusion den af Graham uppställda lagen, att gaser af olika täthet diffundera under samma temperatur och tryck, i en och samma gas, med en hastighet, som är omvändt proportionel mot qvadratrötterna af deras täthet. Om t. ex. vätets täthet antages vara 1, är syrets täthet 16, hvarför vätgasen diffunderar 4 gånger hastigare än syrgasen. Gasers diffusion eger rum äfven genom porösa väggar med ytterligt fina porer, t ex. bränd lera, gips, hårdt sammanpressad grafit o. s. v., och lyder äfven då den grahamska lagen. Vätskors frivilliga blandning eller diffusion är, liksom gasernas, beroende af molekylarrörelsen och kan ega rum genom skiljeväggar, så vida vätskorna kunna upptagas af och spridas i dessa. Om derför tvänne vätskor skiljas genom en hinna, t. ex. oxblåsa eller pergamentpapper, sträfva de att på ömse sidor om skiljeväggen bilda likartade blandningar. Vissa ämnen diffundera hastigare än andra. På denna omständighet har Graham grundat en metod att skilja ämnen från hvarandra genom s. k. dialys. Kristalliserande ämnen (salter, socker m. m.), syror och alkohol kunna lätt diffundera genom hinnor, hvaremot icke kristalliserande ämnen, som i fast tillstånd bilda horn- eller geléartade massor, t. ex. lim, gummi och ägghvita, af Graham kallade kolloider, diffundera långsamt. Om en lösning af ämnen, tillhörande dessa bägge klasser, inneslutes i ett kärl, hvars botten utgöres af oxblåsa eller pergamentpapper, en s. k. dialysator, och om denna sättes i ett annat kärl, innehållande vatten, upptagas salterna, syrorna o. s. v. af vattnet, hvaremot de kolloida ämnena qvarstanna i dialysatorn. Derigenom är det möjligt att t. ex. skilja kristalliserande alkaloider ur blandningar med ägghvita, gummi o. s. v., hvarför dialysatorn blifvit en för kemien mycket vigtig apparat. Äfven i industrien har man sökt använda dialys, t. ex. för att borttaga de lätt diffunderande salterna ur orena sockerlösningar. Att vätskor strömma i motsatt riktning genom en organisk hinna upptäcktes 1827 af Dutrochet, som kallade det endosmos och exosmos. Detta fenomen spelar en mycket vigtig rol i djur- och växtlifvet, men beror ej allenast på diffusion, utan äfven på hinnans kapillaritet eller genomtränglighet af de båda vätskorna på ömse sidor om skiljeväggen. P. T. C.