浓度梯度

当物质在没有机械传输的情况下移动时，浓度梯度会扮演驱动力的角色。例如，用于扩散或热传导。

它们在食品和制药技术中也扮演著重要的角色。由于孔隙结构有利于传输，因此速溶产品可快速溶解。锭剂透过沿浓度梯度的扩散作用释放活性成分。

在质量传输中，它们是扩散背后的驱动力。例如，在干燥过程中，水会从颗粒内部向外部扩散。在气体洗涤过程中，气体分子会迁移到溶剂中。在萃取过程中，例如从咖啡豆中萃取咖啡因，也会沿著浓度梯度进行传输。

在分离技术中，浓度的差异是许多制程背后的动力。在反渗透或透析等膜系统中，材料会沿著梯度流经膜。

浓度梯度在环境技术中也扮演著推动的角色。污染物会沿著浓度梯度在土壤和孔隙中移动。在燃料电池中，梯度决定了反应物和生成物的传输。

浓度梯度描述物质浓度的空间变化。它表示每单位长度 x 的浓度 c 变化程度。

在数学上，它被定义为依据路径差异化的向量。

dc/dx = ∇c = (∂x/∂c, ∂y/∂c, ∂z/∂c)

二维向量表示法的一种可能性如左图所示。向量的长度表示浓度梯度。向量的箭头方向表示在各自位置所需的扩散方向。