Descrizione dell'apparato sperimentale
Osservazione del fenomeno
Analisi quantitativa
DESCRIZIONE DELL'APPARATO SPERIMENTALE
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fig. 1(1.8 K)
Per l'esperimento preso in considerazione si farà uso di un apparato simile a quello di Clack. L'apparecchio consiste in un tubo verticale, in vetro, molto sottile rispetto alle dimensioni dei serbatoi in cui confluiscono le sue estremità, in modo che la massa contenuta nei serbatoi risulti molto maggiore di quella interessata dal fenomeno di diffusione all'interno del condotto.
fig. 2(2.0 K)
Il serbatoio in basso viene riempito con la soluzione avente maggiore densità (normalmente quella piu' concentrata) e quello in alto con la soluzione di minore densità (normalmente quella piu' diluita o il solvente puro) per fare in modo che la soluzione entro il cilindro non sia disturbata dalla gravità(fig. 2). Entrambi i serbatoi sono tenuti sotto agitazione lenta, ma sufficiente a mantenere in essi una concentrazione uniforme del soluto.
OSSERVAZIONE DEL FENOMENO
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Si riempie la cella: cosa succede?
Si forma un'interfaccia piuttosto netta fra le due soluzioni, all'interno del tubo, con un salto brusco di concentrazione. A causa della diffusione lungo l'asse del cilindro il salto di concentrazione si attenua. Dopo un certo periodo di tempo all'interno del condotto si realizza uno stato stazionario.
(2.8 K)
Animazione
ANALISI QUANTITATIVA
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Raggiunta la condizione di stazionarietà (punto 3), il flusso della sostanza diffondente è governato dal gradiente di concentrazione costante nel tempo
e cioè
È possibile ricavare la (*) anche grazie a considerazioni matematiche.
Questo significa che la differenza di concentrazione fra due punti distanti fra loro di
un certo 
fisso sarà una costante, indipendentemente dalla posizione della coppia
di punti lungo il cilindro, e la concentrazione assumerà un profilo lineare.
Una volta misurato 
si tratta di misurare 
dove A è l'area trasversa del condotto.
In pratica, si misurano ad intervalli di tempo noti 
le
piccole variazioni di concentrazione 
che si hanno nel serbatoio in alto; si
determina il flusso della sostanza diffondente
e si risale infine al
coefficiente di diffusione, utilizzando l'equazione della prima legge di Fick con il
gradiente di concentrazione costante determinato dalla (*).
È possibile considerare il gradiente di concentrazione costante nel tempo in quanto 
Apparecchio di Clack in azione
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Note
Approssimazioni
Indice