Si agrega agua a la solución preparada sin agitarla, ¿la solución se volverá uniforme automáticamente? Entonces, ¿es equivalente a provocar problemas?
En primer lugar, existe algo que se llama cóctel. Cuando las distintas soluciones se añaden cuidadosamente a la superficie, parecen permanecer en capas.
Sin embargo, esta estratificación tiene un tiempo limitado y los límites de cada capa líquida se difuminarán después de una comida.
El flujo de una sustancia en difusión a través de una unidad de área transversal perpendicular a la dirección de difusión en unidad de tiempo se llama flujo de difusión, representado por j. Es fácil saber que satisface: ("Sustitución diferencial". fórmula" en el símbolo Es hermoso, pero lleva mucho tiempo explicarlo si se usa la teoría diferencial externa) El flujo de difusión en un punto es la concentración de partículas en ese punto, es decir, la probabilidad de ocurrencia (escalar) multiplicada por la velocidad de migración (vector) del punto.
Tenemos la primera ley de Fick, el gradiente de concentración es la fuerza impulsora del proceso de difusión en una solución homogénea. Usando la aproximación de primer orden, la fórmula satisface que D es un tensor de segundo orden (mapeo lineal matricial/univariado), pero bajo ciertas condiciones de aproximación aproximada (como el supuesto de isotropía) puede considerarse como una constante proporcional. En este momento, la fórmula de Stokes-Einstein se puede derivar de la teoría de la fricción clásica: en la fórmula, eta es la viscosidad de la solución y r representa el radio de la jaula del disolvente, también llamado radio de Stokes.
El propósito de agregar agua a la solución preparada es construir un gradiente de concentración. Este gradiente de concentración definitivamente promoverá el proceso de difusión en la solución, por lo que el soluto siempre migra de una concentración alta a una concentración baja. El pigmento del cóctel tiene alta viscosidad, baja movilidad y lenta difusión; cuando la solución de permanganato de potasio se vierte en agua, los iones de permanganato tienen baja viscosidad, alta movilidad y rápida difusión.
Considerando el fin de los tiempos →∞, la solución final efectivamente se unificará espontáneamente, pero me temo que el tiempo de relajación será extremadamente largo. La mezcla no es más que convección, lo que permite que una mezcla que podría llevar horas o días se complete en segundos.