フィックの法則(読み)ふぃっくのほうそく(英語表記)Fick's law

日本大百科全書(ニッポニカ) 「フィックの法則」の意味・わかりやすい解説

フィックの法則
ふぃっくのほうそく
Fick's law

液体中における溶質の拡散に関する法則。1855年ドイツの生理学者であるフィックAdolf Eugen Fick(1829―1901)によって、食塩の溶解実験の際、熱伝導フーリエの法則に倣って経験的に得られたもので、気相や固相内の拡散にも適用される。

[大竹伝雄]

フィックの第一法則

溶液中に濃度勾配(こうばい)があると、溶質が濃度の高いほうから低いほうへ移動して均一の濃度になろうとする。この現象が拡散であって、このときの拡散の速度を示したものがフィックの第一法則である。AとBが混合しているとき、拡散の方向に垂直な単位断面を通る成分Aのz方向への拡散速度JA(拡散流速ともいい、単位はmol/cm2・s)は、その場所の濃度勾配に比例するというもので、次式で表される。

  JA=-DABdCA/dz
ここで、DABはB中のAの拡散係数cm2/s、CAは成分Aの濃度mol/cm3、zは拡散方向への距離cmであり、負号は濃度の高いほうから低いほうへ流れることを示すためである(dは常微分記号)。

[大竹伝雄]

フィックの第二法則

フィックの第一法則は定常状態の場合であるが、濃度が時間tとともに変化する非定常拡散現象は次式で表される。


 これは拡散方程式であって、フィックの第二法則ともよばれている(∂は偏微分記号)。この式を適当な初期条件および境界条件もとで解けば、経過時間ごとの濃度分布が明らかになる。

[大竹伝雄]

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化学辞典 第2版 「フィックの法則」の解説

フィックの法則
フィックノホウソク
Fick's law

拡散に関する基礎的な法則.第一および第二法則がある.第一法則:濃度勾配が時間に無制限に一定のとき,拡散の起こる方向に垂直な単位面積を単位時間に通過する量Jは,その場所の濃度cの勾配に比例する.

J = -D grad c

D拡散係数といわれる.第二法則:濃度勾配が時間とともに変化する場合の法則で,その変化は次式で与えられる.

Dの単位は国際単位系(SI単位)では m2 s-1

出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報

法則の辞典 「フィックの法則」の解説

フィックの法則【Fick's law(of diffusion)】

拡散に関する基礎的な法則である.濃度勾配が時間に無関係な場合の拡散を記述した第一法則と,濃度勾配が時間変化する場合の拡散を記述した第二法則とがある.フィックの拡散の第一法則*フィックの拡散の第二法則*参照

出典 朝倉書店法則の辞典について 情報