96
Diffuziya hodisasi tabiatda muhim rol oynaydi. Masalan, diffuziya tufayli
havoda sanoatdan chiqqan zaharli gazlar tarqalib ketadi. Nafas chiqarilganda
chiqqan Karbonat angidrid gazi ham burun atrofida to‗planib qolmaydi.
Sabzavotlarni tuzlash ham diffuziya hodisasiga asoslangan. Diffuziya inson va
hayvonlar hayotida katta ahamiyatga ega. Masalan, hayvondagi kislorod diffuziya
tufayli inson terisi orqali organizmga kiradi. Diffuziya tufayli oziqlantiruvchi
moddalar hayvonlar ichagidan qonga o‗tadi.
Qattiq jismlar uchun atomlarning kristall panjarada
tartibli joylashishi
xarakterli bo‗lsa-da, har holda atomlar panjarada ham siljishi mumkin.
Asosan, kichik tebranishlar xarakterida bo‗lgan issiqlik harakatlar ba‘zi
hollarda atomlarning panjaradagi o‗z o‗rinlarini batamom tark etishlariga olib
keladi. Atomlarning bunday ajralishi mumkin ekanligi qattiq jismlarnijng
bug‗lanishi mumkinligidan dalolat beradi. To‗g‗ri, bug‗lanishda atomlar mutlaqo
ajralishi mumkin emas deb aytishga hech qanday asos yo‗q.
Atomlarning panjara tugunlaridagi o‗z o‗rinlarini huddi shunday tark
etishlari tufayli kristallarda Shottki va Frenkel nuqsonlari yuzaga keladi.
Atomlarning ana shunday ajralishi va kelgusida kristalldagi siljish tufayli qattiq
jismlarda diffuziya ro‗y beradi.
Gazlardagi singari qattiq jismlarda ham zarralarning
issiqlik harakati
energiyasi turlicha bo‗ladi. Shuningdek, har qanday haroratda ham shunday
atomlar ulushi bo‗ladiki, ularning energiyasi o‗rtacha energiyadan ancha ortiq va
bu atomlarning panjaradagi o‗rinlarini tark etib, yangi o‗rinlarini egallashi uchun
yetarli bo‗ladi.
Harorat qancha yuqori bo‗lsa, bunday atomlar soni shuncha ko‗p bo‗ladi.
Shuning
uchun harorat ortgani sari
D
diffuziya koeffitsiyenti tez (eksponensial
qonunga muvofiq) ortadi. Biroq yetarlicha katta energiya atomlar soni hamma vaqt
kam bo‗ladi (agar haroratidan ancha past bo‗lsa), shuning uchun qattiq jismda
diffuziya gazlar va suyuqliklardagiga qaraganda sekinroq jarayon bo‗ladi.
97
Masalan, misning oltinda diffuziyalanish koeffitsiyenti 300
0
С
da
sek
sm /
10
5
,
1
2
5
ga teng. Taqqoslash uchun metal spirtining suvdagi eritmasining
suvda diffuziyalanishi koeffitsiyenti
sek
sm
D
/
10
3
,
1
2
5
, argonning geliyda
diffuziyalanish koeffitsiyenti
sek
sm
D
/
7
,
0
2
ekanini ko‗rsatib o‗tamiz.
Shunga
qaramasdan, qattiq jismlarda diffuziya hodisasi qator jarayonlarda katta rol
o‗ynaydi.
Bunday diffuziya bir komponentli moddalarda (bunday holda o‗z – o‗zidan
diffuziya deyiladi) ko‗p komponentli moddalarda, mono – va polikristallarda
kuzatiladi.
Atomlarning panjara vakant o‗rinlarga o‗tishi vakansiyalarning atomlar
harakatiga qarama – qarshi yo‗nalishda ko‗chishiga ekvivalent ekanligi ravshan.
Uchinchi usuldagi diffuziya mehanizmi eng muhim rol o‗ynaydi. Bunda
diffuziya sodir bo‗lishi uchun qattiq jismda vakansiyalarning
zichlik gradiyenti
bo‗lishi kerak, chunki atomlar odatda biror yo‗nalishda boshqa yo‗nalishdagidan
ko‗proq
ko‗chadi.
Polikristallarda
kristallchalarning
chegaralaridagi
vakansiyalarning to‗lish jarayoni muhim rol o‗ynaydi.
Keyingi paytlarda sun‘iy radioaktiv moddalarning borligi ularning
nurlanishidan oson payqaladi. Bu uslub (nishonli atomlar uslubi) o‗z – o‗zidan
diffuziyalanish hodisasini, ya‘ni qattiq jismlarda shu jismlar atomlarining
diffuziyasini tadqiq qilishga imkon beradi.
Atomlar tugunidan har qanday siljishi, jumladan, qo‗shni vakansiyaga
siljishi ham qo‗shimcha
energiya talab qiladi, ehtimol, atom bu energiyani
fluktuatsiyalar natijasida oladi.
Bu ehtimollik hamma vaqtdagi singari Bolsman qonuni bilan aniqlanadi:
kT
q
e
n
n
0
Bu yerda q – atomning panjara tugunidan sakrashi uchun zarur bo‗lgan
energiya bo‗lib, atomning vakansiyaga siljish energiyasi deb ataladi. Qattiq
98
jismlarda o‗z – o‗zidan diffuziyalanish koeffitsiyentlari shunday ko‗rinishda
yozilishi mumkin:
t
a
D
2
6
1
Bu yerda: a – panjara doimiysi va t atomning panjara tugunida o‗rtacha
bo‗lish vaqti.
W kattalik vakansiya hosil bo‗lish energiyasi ω va atomlarning vakansiyaga
siljish energiyasi q ning yig‗idisiga teng bo‗lib, diffuziyani aktivlashtirish
energiyasi deb ataladi va bu kattalik ham mazkur modda uchun xarakteristika
bo‗ladi.
