Dyfuzja w gradiencie stężenia

w poprzednim rozdziale nasza dyskusja na temat dyfuzji w stopach substytucyjnych została ograniczona do eksperymentów samo-dyfuzji. W takich eksperymentach próbka jest lub przyjmuje się, że jest chemicznie jednorodna. Takie badania wykazały, że współczynniki samodyfuzji są na ogół różne dla dwóch pierwiastków w stopie substytucyjnym. Jeśli jednak połączy się i rozproszy dwa półprzezroczyste pręty o różnych proporcjach składników 1 i 2, To rozwiązanie Boltzmanna-Matano daje tylko jeden współczynnik dyfuzji D (c), który w pełni opisuje uzyskaną homogenizację. Tak więc problemem jest powiązanie tego pojedynczego współczynnika dyfuzji ze współczynnikami samodyfuzji w tym samym składzie. Aby to zrobić, należy zrozumieć dwa nowe efekty. Pierwszy z nich dotyczy rodzaju przepływu materii, który należy klasyfikować jako dyfuzję. W dwuskładnikowej parze dyfuzyjnej o dużym gradiencie stężenia zobaczymy, że dyfuzja powoduje ruch jednej części pary dyfuzyjnej względem drugiej. Układ współrzędnych zastosowany w roztworze Boltzmanna-Matano jest ustalony względem końca próbki, a współczynnik dyfuzji chemicznej jest określony przez równanie1