
【计】 unilateral diffusion
one way
【计】 one-way; uniderection; unidirection; unilateral conductivity
diffuse; pervasion; proliferate; spread
【计】 scattering
【化】 scatter
【医】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation
单向扩散的详细解释(汉英词典视角)
1. 术语定义与核心概念
“单向扩散”指物质分子或粒子仅沿单一方向进行的净移动过程,通常由高浓度区域自发地向低浓度区域迁移,且不存在反向平衡流动。该过程不可逆,其驱动力源于浓度梯度差,直至系统达到动态平衡(即各区域浓度均等)。在英文中,对应术语为“unidirectional diffusion” 或“net diffusion”,强调物质迁移方向的单一性与净流量特性 。
2. 机制与科学原理
根据菲克扩散定律(Fick's laws of diffusion),单向扩散的速率与浓度梯度成正比。数学表达为:
$$
J = -D frac{partial phi}{partial x}
$$
其中 ( J ) 为扩散通量(单位时间通过单位面积的物质量),( D ) 为扩散系数,( frac{partial phi}{partial x} ) 为浓度梯度。负号表示扩散方向与浓度增加方向相反 。该过程在封闭系统中自发进行,无需外部能量输入,属于被动运输的典型形式。
3. 应用场景与实例
4. 与相关术语的区分
区别于双向扩散(bidirectional diffusion,分子随机运动导致双向交换)和主动运输(active transport,需能量逆浓度梯度运输),单向扩散的本质特征在于其净移动方向的单一性及能量中性属性 。
参考文献
单向扩散是指物质在扩散过程中主要沿单一方向进行,而反向扩散可以忽略或受到限制的现象。以下是详细解释:
在传质过程中,当一种物质(如溶质)从高浓度区域向低浓度区域迁移时,若另一方向的扩散阻力极大或浓度梯度极小,则形成单向扩散。例如在气体吸收过程中,溶质分子从气相扩散至液相后,液相分子几乎不会反向扩散至气相。
方向性限制
扩散路径中存在物理或化学屏障(如半透膜、浓度差悬殊),导致物质只能单向迁移。例如免疫检测中的单向扩散试验:抗原在含抗体的琼脂中扩散,抗体因被固定在琼脂内无法反向移动,最终形成沉淀环。
浓度梯度驱动
遵循扩散基本原理,由高浓度向低浓度自发进行(参考扩散定义),但反向扩散因浓度差过低或阻力过大而被抑制。
与等分子反向扩散(如蒸馏中气液两相分子双向等量交换)不同,单向扩散的净物质传递量不等于零,具有明确的净迁移方向。
如需进一步了解扩散的物理基础,可参考九年级物理教材中关于扩散自发性的描述。
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