koeficijent difuzije (difuzijski koeficijent, difuzivnost) (znak D), konstanta razmjernosti između difuzijskoga toka J i negativne vrijednosti gradijenta koncentracije: J = −D dc/dx. Vrijednost koeficijenta difuzije ovisi o vrsti čestica koje se gibaju i sredstvu u kojem se odvija difuzija, veća je pri višoj temperaturi, manjoj gustoći tvari i manjem volumenu čestica; ne ovisi o količini/brojnosti čestica. Mjerna jedinica koeficijenta difuzije jest kvadratni metar po sekundi (m²/s).
Koeficijent difuzije električki neutralnih čestica (Stokes-Einsteinova jednadžba) opisuje prosječnu brzinu širenja čestica sferna oblika u nekom sredstvu; razmjeran je termodinamičkoj temperaturi T, a obrnuto razmjeran dinamičkoj viskoznosti sredstva η i polumjeru čestica r, dakle: D = kBT/6πηr, gdje je kB Boltzmannova konstanta. Može se odrediti optički, s pomoću nuklearne magnetske rezonancije, fluorescencijske spektroskopije i dr., ovisno o vrsti tvari i potrebnoj preciznosti.
Koeficijent difuzije iona u električnom polju (elektrodifuzijski koeficijent, Nernst-Einsteinova jednadžba) opisuje prosječnu brzinu širenja iona kad na difuzijsko gibanje utječe električno polje; razmjeran je električnoj pokretljivosti čestica μ, dakle: D = μRT/zF, gdje je R plinska konstanta, z nabojni broj, F Faradayeva konstanta: F = eNA, gdje su e elementarni električni naboj i NA Avogadrova konstanta. Može se odrediti s pomoću elektroforeze, konduktometrije i dr.
Vrijednost koeficijenata difuzije različitih tvari otopljenih u vodi pri temperaturi 25°C
| otopljena tvar |
koeficijent difuzije 10–10 m²/s |
| aceton |
1,16 |
| amonijak |
1,64 |
| dušik |
1,88 |
| kisik |
2,1 |
| klor |
1,25 |
| ugljikov dioksid |
1,92 |
| vodik |
4,5 |
