Термодиффузия

Термодиффузия (термофорез, эффект Людвига — Соре) — термодинамический эффект, заключающийся в появлении в смеси вследствие разности температур градиента концентрации компонентов^[1]. Эффект назван в честь немецкого физиолога Карла Людвига (1856) и швейцарского физика и химика Шарля Соре (1879), которые описали это явление.^[2][3] В большинстве случаев движение происходит от горячего к холодному, но в зависимости от природы частиц и жидкости возможно движение к более горячей области. Данный эффект обратен эффекту Дюфура.

Для случая, когда смесь состоит из двух компонентов, внешние силы равны нулю и давление одинаково во всех точках смеси, имеет место уравнение:

${\displaystyle D_{12}\nabla c_{1}+D_{12}^{'}c_{1}(1-c_{1})\nabla T=0.}$^[4]

Здесь ${\displaystyle c_{1}}$ — концентрация одной из компонент смеси, ${\displaystyle T}$ — температура, ${\displaystyle D_{12}}$ — коэффициент обычной диффузии, ${\displaystyle D_{12}^{'}}$ — коэффициент термодиффузии. Отношение коэффициента термодиффузии к коэффициенту обычной диффузии

${\displaystyle s_{T}={\frac {D_{12}^{'}}{D_{12}}}=-{\frac {\nabla c_{1}}{\nabla T}}{\frac {1}{c_{1}(1-c_{1})}}}$

называется коэффициентом Соре.