Энштейн тедеуі. Диффузиялы коэффициент андай шамалара туелді болады?
Диффизия нтижесінде массаны тасымалдануы жылу мен электрді тасымалдану задылытарына сас. Осы састыты пайдалана отырып, 1855 жылы Фик диффузияны бірінші заын сынды:
(1)
Мндаы: m–диффузияланан зат млшері;
D – диффузияланатын блшектер жне орта асиеттеріне туелді диффузия коэффициенті;
dc/ dx – концентрация градиенті;
s – диффузия тетін аудан;
– диффузия затыы;
Тедеуді о блігіндегі минус табасы dc/ dx туындысы теріс мнге ие болатындытан ойылып отыр, себебі х-ті мні жоарылаан сайын, концентрация c шамасы тмендейді
Егер концентрация градиенті траты болса, диффузиялы аын уаыт те келе згермей, жйеде стационарлы диффузия процесі орныады. Бл жадай шін мына тедеуді жазуа болады.
dc/dx=-1, s=1 жне =1 деп алса,
m=D, яни, концентрация градиенті 1-ге те болан жадайда диффузия коэффициенті уаыт бірлігінде аудан бірлігі арылы диффузияланан зат млшеріне те, жне ол см2/сек-пен лшенеді. Алайда диффузия те баяу жретіндіктен уаыт бірлігі ретінде секунд емес тулік алынады.
1908 жылы Эйнштейн D диффузия коэффицентін Т жйені абсолютті температурасымен, дисперсиялы орта ттырлыымен жне r дисперсті фаза блшегіні радиусымен байланыстыратын тедеуді орытып шыарды.
Эйнштейн тедеуі
K= R / NA – пропорционалды коэффиценті
Формасы сфера тріздіге сас блшектер шін В = 6r те боландытан:
Мндаы В- блшек жне орта арасындаы йкеліс коэффициенті.
R – универсал газ тратысы;
Т – абсолюттік температура;
NA – Авагадро саны;
– ортаны динамикалы ттырлыы;
r – блшек радиусы;
– осмосты ысым;
Тедеуден кріп отыранымыздай диффузия коэфициенті абсолютті температураа тура пропорционал, ал орта ттырлыы мен блшек радиусына кері пропорционал. Коллоидты блшектер лшемі арапайым молекулар лшемімен салыстыранда те лкен боландытан, коллоидты жйедегі диффузия коэффициенті тмен болады.
Броунды озалыс пен диффузия арасында байланыс боландытан, ыысу проекциясыны орташа квадратты мні 
жне диффузия коэффициенті D арасында да байланыс болу керек. Бл байланысты бір – бірінен туелсіз трде 1905 жылы Эйнштейн, ал 1906 жылы Смолуховский анытады.
Эйнштейн – Смолуховский негізін алаан коллоидты жйелердегі броунды озалыс теориясы дисперсті жйе табиатын, осы жйелерді молекулярлы – кинетикалы асиетіні ортатыын тсіндіретін бірінші санды теория болып табылады. Броунды озалысты зерттеу флуктуация теориясыны пайда болуына жне статистикалы физиканы дамуына серін тигізді. Флуктуация дегеніміз жйені айтарлытай кіші клемінде андай да бір параметрді тепе-те орташа мннен те жоары дрежеде здігінен ауытуы. Флуктуацияны жалпы теориясыны негізін 1902 жылы американ алымы Гиббс алады.
Диффузия здігінен жретін процесс ретінде барлы дисперсті системалар шін, газдара арналан Фик заына баынады. Фикті бірінші заына байланысты диффузия жылдамдыы зі диффузияланатын аудан мен концентрациялы градиентке тура пропорционалды:
dm/dt = DS dC/dx
Мндаы dm –диффузияланан зат массасы; dt – шексіз аз уаыт; S - берілген зат диффузияланан аудан; dC/dx концентрация градиенті немесе концентрация кемуі; dC концентрция; dx концентрациясы кеміген блік; D диффуізия коэффициенті.Егер диффузия процесі кезінде диффузия коэффициенті згеретін болса, онда оан орай концентрция градиенті де згереді. Олай болса уаыта байланысты концентрация згерісіні жылдамдыын, яни dC/dt туындысын анытау керек. Ол Фикті екінші заын рнектейтін тедеумен аныталады:
dC/dt = Dd2C /dx2
Фикті екі заын олдану кезіндегі негізгі иынды кп уаыта дейін диффузия коэффициентіні мнін табу болып келеді.
Броунды озалысты онан рі зерттеу флуктуация теориясы деп аталатын жаа баытты пайда болуына келеді. Флуктуация деп тыыздыты, концентрацияны немесе системадаы микроклемні орташа мнінен оны параметрлеріні здігінен ауытуын айтады. Диффузия да, флуктуация да жылулы озалысты нтижесінен боланымен, олар біріне-бірі кері былыс екен. Егер диффузия термодинамиканы екінші заына орай кез келген здігінен жретін процесс кезінде айтымсыз болса, онда бан кері жретін флуктуация былысы термодинамика екінші заыны статистикалы сипатын крсетеді, яни оны жекелеген блшектерге немесе оларды аз санына олдануа болмайды.