扩散
由物理量梯度引起的使该物理量平均化的物质迁移现象。由浓度梯度引起的称分子扩散；由温度梯度引起的称热扩散；由外力(如压力、电场或磁场等)梯度引起的称强制扩散，等等。扩散是许多重要的传质过程(例如蒸馏、吸收、热扩散、电解和电泳等)的基础。
分子扩散和对流传递在机理上的区别是，后者属整体流动，即基元体积物料中的各组分都以相同的速度运动，浓度并不因此改变；但在扩散时，基元体积中各组分的扩散速度一般不相等，各组分的浓度因此有所改变。
分子扩散 如图所示，容器中储有气体A和B。如抽去隔板，由于分子的热运动，A将从浓度高的左侧沿x方向扩散，而B则向相反方向扩散，直到全容器内的浓度趋于均一。在常温常压下，气体分子每经约10米(称平均自由程)即发生互撞。分子愈密集，碰撞机会愈多，即扩散阻力愈大，扩散愈慢。因此，压力高时扩散慢；液体中比气体中扩散慢；固体中扩散则更慢。
分子扩散的速率由斐克定律表示。在双组元混合物A、B的一维稳态扩散时，此定律表达式为：
，
式中J为组分A在B中的摩尔分子扩散通量［摩尔分子／(米·秒)］;D为组分A在B中的扩散系数(米/秒)；dC/dx为在该处的组分A沿x方向的浓度梯度；负号表示扩散方向与梯度的方向相反。根据具本情况，将上式积分就可求得扩散通量。通常遇到的一维稳态分子扩散为等分子相互扩散(两个组分的扩散方向相反且通量相等)和单向扩散(一组分通过其他组分的停滞层的扩散)。如D为恒值则它们的扩散通量为：
等分子相互扩散 
，
单向扩散 
，
式中C和C为组分A在x和x两处的浓度；C为A和B的总浓度；C为B组分在x和x两处的浓度C和C的对数平均值[(C-C)/ln(C/C)]。因(C/C)>1，故单向扩散时的通量较等分子相互扩散时为大，其原因是单向扩散引起了组分A和组分B在同一方向的总体流动而加快了扩散。如果A的浓度很低，C/C＝1，两者的差别便可忽略。
扩散系数的大小表征扩散过程的快慢。对常温常压下的大多数气体，其值在10～10米/秒；对低粘度液体约为10～10米/秒;对固体则为10～10米/秒或更小。
对非稳态扩散(如图所示的容器在抽去隔板后，气体浓度渐趋均一的过程)，浓度随位置和时间t而变，故对一维的情况是：
，
。
结合边界条件，由上面后式可求解出浓度场C(x，t)，经微分后代入前式便可得扩散通量J(x，t)。
涡流扩散 在层流时，流体流层间的传质仅为分子扩散；但在湍流时，由于涡流和脉动运动，使扩散大为加快，这种扩散称涡流扩散或湍流扩散。仿照分子扩散的公式，稳态一维扩散时的涡流扩散通量
可表示为：
，
式中E为涡流扩散系数，它是雷诺数、离壁位置和流体物性的函数，由实验测定。
涡流扩散时，也存在分子扩散，故扩散总通量J为两者的叠加：
。
对于湍流，ED，但愈近壁面，E愈小，在壁面近旁的层流内，E就等于零。
热扩散 由物质两端的温差所引起的扩散称热扩散，其通量J可表示为：
，
式中D为热扩散系数(米/秒)；C为流体的总摩尔分子浓度(千克·摩尔分子/米)；T为热力学温度(开)。D的值视分子大小及化学性质而定，一般都不及分子扩散系数的30%。因此，只在温度梯度很大且无湍动时，热扩散才显得重要。在同位素的分离方面，热扩散得到应用。
强制扩散 在外界条件影响下的扩散。离子在电场中的游动就是强制扩散，其通量为：
，
V为电压(伏)；U为A组分的运动度[米/(秒·伏)]，与扩散系数相当，其值因离子的种类、溶剂的性质和温度而异。25℃时的稀水溶液，除H和OH外，此值一般在3×10～8×10米/(秒·伏)。
多孔介质中的扩散 气体在多孔介质中的扩散，除有一般的分子扩散外，还可能有克努曾扩散和表面扩散。由于气体分子的平均自由程远大于固体中的微孔直径，因此，气体扩散的阻力将不是来自分子间的碰撞，而是来自气体分子与孔壁的碰撞。这种扩散称微孔扩散或克努曾扩散，其扩散系数 D(米／秒)与微孔半径a(米)的关系式如下：
D＝97a(T/Μ)
，
式中T为热力学温度(开)；Μ为分子量。对于二组元(A和 B)系统的等分子扩散，如分子扩散和微孔扩散并存，则综合扩散系数D可用下式计算：
由于许多粒子中的微孔形状曲折沟连，极不规则，因此需用有效扩散系数D来表达。D由实验求定，或用下式估算：
D＝(ε/τ)D，
式中ε为粒子的空隙率;τ是微孔形状因子或称迷宫因子，在无实测值时，可取τ＝4。
微孔中的扩散对气－固相催化反应尤为重要。如果这一步的阻力远大于反应中其他各步(如吸附，表面反应)，过程速率就完全取决于微孔中的扩散(亦称内扩散控制)。
扩散组分在固体粒子的微孔内被吸附后，由于气体有浓度梯度，被吸附的分子也有相应的浓度梯度，因此它们就可能沿表面移动，这种现象称为表面扩散，目前对它的研究还不充分。
参考书目 华东化工学院等编：《化学工程》，第二册，化学工业出版社，北京，1980。 T.K.Sherwood，et al.， Mass Transfer，McGrawHill，New York，1975.