La diffusion est le transport microscopique de masse comme les atomes, les molécules et les ions sous l’effet des différences de concentration. Elle joue un rôle important dans de nombreux procédés. Ainsi, la diffusion peut par ex. mettre en contact les réactifs en jeu dans des réactions chimiques et, dans certains cas, constituer l’étape limitante de la vitesse du procédé.
CE 110 contient deux appareils d’essai pour analyser la diffusion dans les liquides et les gaz. Pour analyser la diffusion dans les liquides, on utilise une solution saline concentrée. Elle se trouve dans un tube en U, dont l’extrémité est munie d’une rondelle avec plusieurs capillaires verticaux. Le tube en U est immergé dans un réservoir d’eau déminéralisée, de manière à ce que la rondelle et les capillaires soient sous la surface de l’eau. En raison du gradient de concentration entre l’eau et la solution, les ions de sel sont éjectés hors du tube en U, via les capillaires pour arriver dans l’eau déminéralisée. Les capillaires assurent le mouvement unidirectionnel des ions. Un mobile d’agitation placé dans le réservoir empêche la concentration saline d’augmenter à proximité de la rondelle, ce qui évite les différences de concentration dans le réservoir. Un conductimètre mesure la concentration saline dans le réservoir.
Pour analyser la diffusion des gaz, on utilise un solvant volatile. Il se trouve dans un tube vertical qui est immergé dans un bain-marie chauffé. L’énergie thermique du bain-marie entraine l’évaporation du solvant. Un ventilateur génère un écoulement d’air caractérisé par un mouvement horizontal à l’extrémité supérieure du tube. Le solvant gazeux se diffuse sous l’effet du gradient de concentration, de la surface du solvant liquide vers le haut, vers le’écoulement d’air pur. L’écoulement d’air transporte les molécules du solvant, délivrant ainsi une concentration constante à l’extrémité supérieure du tube. Le volume du solvant liquide est alors réduit progressivement dans le tube. Un microscope gradué permet de déterminer le niveau de liquide. Un dispositif de chauffage avec régulateur maintient la température du bain-marie constante.