확산은 더 높은 농도 구역에서 화합물 혼합물에서의 물질의 비율) 차이로 인한 활성 힘과 동맹국으로 더 높은 농도 구역에서 더 낮은 농도 영역으로 질량 단위의 물질 분자의 움직임으로 지칭된다.
분자의 이동은 평형 상태 (신체의 특성이 휴식 중이거나 균일 운동에있을 때 모든 힘의 합이 0 일 때까지 지속될 때까지 지속됩니다). 확산 속도에 영향을 미치는 요인은 물질의 온도, 점도 및 질량 (입자 크기)입니다.
확산의 적용
- 신체에서 방출 된 약물의 흡수 (정제, 분말, 연고, 주사)
- 신장을 통한 배설 과정
- 폐포에서의 가스 변화
확산 속도에 영향을 미치는 요인
- 온도
- 농도 차이
- 전기 전위
- 삼투압 압력
픽의 확산 법
Adolf Fick에 의해 설명 된 확산 과정은 확산은 분자가 더 높은 농도에서 낮은 농도 영역으로의 움직임이라고 말합니다. Fick의 확산 법칙은 1855 년에 제안되었습니다. 그는 두 가지 조건으로 과정을 분류했습니다.
- 정상 확산 :Fick의 규칙을 따르는 확산 과정을 정상 확산이라고합니다. 그것은 종종 fickian 확산으로 알려져 있습니다.
- 불규칙한 확산 :이것은 Fick의 규칙을 따르지 않는 확산 과정입니다. 비 피어 확산이라고도합니다.
아돌프 프릭 (Adolf Frick)은 두 가지 상호 관련 법률을 설명했다. 제 2 법칙의 발달이 가능하며, 이는 확산 방정식과 비교할 수 있습니다. 확산 계수‘D’는 Fick의 확산 법칙을 사용하여 해결할 수 있습니다.
법에 따르면,“확산으로 인한 어금니 플럭스는 농도 구배에 비례합니다”. 이에서 플럭스는 한 영역에서 다른 영역으로 분자 수송을 말하며, 그라디언트는 변수 중 하나, 즉 농도, 압력 또는 온도의 변화를 의미합니다.
.Fick의 첫 번째 법률
그것은 농도 구배에 걸쳐 용질의 이동이 더 높은 농도에서 더 낮은 농도로라고 설명합니다.
j =-d (dϕ/dx),
여기서
J :확산 플럭스
D :확산 성
φ :농도
X :위치.
Fick의 제 2 법칙
Fick의 두 번째 법칙은 확산 과정에서 시간이 지남에 따라 확산이 발생하는 기간의 제곱이 근본적인 관계를 가지고 있다고 설명합니다. 확산의 정확한 수치 모델링을 위해서는이 관계를 이해하는 것이 중요합니다.
계수가 동일하고 온도, 압력 및 기타 변수와 무관 한 경우. 이 프로세스는 모델링 된 도메인의 질량 마이그레이션 방정식이 선형이며 알려진 진단 범위와의 상관 관계를 더 쉽게 만듭니다. 동일한 확산 계수로 동작이 확립되면 가정을 폐기 할 수 있습니다.
법은“확산으로 인한 시간과 함께 농도 변화의 예측”이라고 말하거나 시간에 따른 영역의 농도 변화는 측정 순간의 농도 구배 차이에 비례한다고 주장 할 수 있습니다.
.∂ϕ/∂t =d (∂2ϕ/∂x2),
여기서
D :확산 성
T :시간
ϕ :농도
X :위치
Fick 's Law의 적용
- 의약/약물 사용
- 식품 산업
- 통합 회로 패널 제작을위한 반도체 제조
- 생물학적 사용, 플럭스 =-p (C1 -C2) 여기서 P :투과성, C1 -C2 :농도 차이
투과성
- 두께‘H’와 단면적‘a’ 의 두 개의 구획 구획을 고려하십시오.
- C1과 C2를 고려하여 각각 공여자 및 수용체의 농도
- C1 및 C2를 파티션 계수로 바꾸십시오 (k =C1/C2 )
- 따라서 p =dk/h
- 여기서 P :투과성, K :파티션 계수, H :파티션 장벽의 두께.
확산 모델링
확산 셀 모델링은 확산 측정에 사용됩니다.
- 평형이 달성 될 때까지 공여자 세포에서 수용체로의 입자의 움직임.
- 공여자 세포는 고농도의 용질을 가지며 수용체는 농도 수준이 낮습니다.
확산 셀은
입니다- 주로 투명한 플라스틱 또는 유리로 구성되어 있습니다
- 는 유지 보수가 쉽고 사용하기에 편리합니다
- 외부 온도 상승에 대한 조항
- 는 수용체 세포에서 샘플 수집 기술을 제공한다
- 염색론은 분석에 사용됩니다
Fick 's Law Concept
확산 과정을 통한 분자의 질량 이동을 제어하는 원리는 먼저 Adolf Fick에 의해 만들어졌습니다. Fick의 작품은 토마스 그레이엄 (Thomas Graham)에서 영감을 얻어 기본 법을 제시 할 수 없었고 픽은 그의 결과로 유명해졌습니다. 물 튜브를 통한 두 저수지 사이에서 확산 된 소금 농도 및 플럭스의 모니터링은 그의 주요 초점이었습니다.
결론
확산은 재료의 점진적인 혼합을 초래합니다. 확산 과정은 마침내 일정한 온도와 분자에 작용하는 외부 순 힘이없는 위상에서 완전한 혼합으로 이어질 것이다. 확산의 적용은 다양한 식품 조직에서 산소, 이산화탄소 및 폐포의 질소 변화에 대한 의학 흡수를 포함한 필요한 수명 공정을위한 필요한 수명 과정에 대한 물질의 교환을 설명하는 다양한 생물학 및 화학 분야에서 관찰 될 수있다. Fick의 법칙은 액체의 확산 원리를 설명하지만 시간 동안 불가능했기 때문에 견고한 확산과 관련하여 제한적입니다.
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