Bläck diffunderar i vatten på grund av slumpmässig rörelse av vatten och bläckmolekyler. I stor skala ser vi inte de enskilda molekylerna rör sig. I stället ser vi hur mörkt bläcket ligger på olika punkter i lösningen, vilket faktiskt indikerar dess koncentration. Du kan se bläcket flytta från områden med högre koncentration till de med lägre koncentration, och hastigheten på denna rörelse är proportionell mot bläckens diffusionskoefficient i vatten.

Slumpmässiga motioner

Temperatur är ett mått på de slumpmässiga rörelserna av molekyler. Som vattenmolekyler rör sig slumpmässigt i en blandning med bläck, stöter de in i bläckmolekylerna, vilket får dem att flytta slumpmässigt också. På platser där det finns fler bläckmolekyler finns det fler kollisioner med vattenmolekyler som stöter bläckmolekylerna på andra ställen. Som ett resultat flyttar bläckmolekylerna i genomsnitt från områden med mer molekyler (högre koncentration) till områden med färre molekyler (lägre koncentration).

Diffusionskoefficient

Ju högre temperaturen hos vatten, desto snabbare flyttar molekylerna. Detta resulterar i mer och hårdare kollisioner. Följaktligen är diffusionskoefficienten proportionell mot temperaturen. Hur långt varje färgmolekyl rör sig efter en kollision beror på dess diameter, eftersom större molekyler saktar mer från friktion jämfört med mindre molekyler. Den inneboende friktionen i en vätska kallas viskositet. Således är diffusionskoefficienten omvänt proportionell mot både molekylens diameter och vätskans viskositet.

Entropi och diffusion

Den andra lagen om termodynamik säger att entropi tenderar att öka. Entropi är ett mått på hur oordnade, dispergerade eller slumpmässigt arrangerade saker är. Eftersom bläck diffunderar från en koncentrerad droppe blir molekylerna mer spridda och slumpmässigt fördelade. Så som bläck diffunderar ökar entropin i systemet.