(Fr.: diffusion; Du.: Diffusion; Eng.: diffusion), in de fysica het verschijnsel dat met elkaar in aanraking gebrachte, ongelijksoortige, gasvormige, vloeibare of opgeloste stoffen zich met elkaar vanzelf vermengen, totdat een massa van homogene samenstelling is ontstaan. Het verschijnsel vindt zijn oorzaak in de natuurlijke, ongeordende beweging van de moleculen; daardoor wordt de diffusiesnelheid groter bij toenemende temperatuur en diffunderen gassen waarvan de moleculen een grotere beweeglijkheid hebben, veel sneller dan vloeistoffen.
Diffusie treedt eveneens in bij boven elkander voorkomende vloeistoffen.Voor diffusie van verschillende concentraties geldt, zowel bij oplossingen als bij gassen, de wet van Fick:
raken twee verschillende concentraties elkaar vrij, dan is de snelheid waarmee door diffusie het concentratieverschil afneemt, evenredig aan het concentratieverschil per lengteeenheid.
Ook zeer kleine vaste deeltjes kunnen, zij het uiterst langzaam, diffunderen, bijv. zeer fijne pigmentdeeltjes in andere verflagen van een schilderij.
Vloeistoffen en gassen kunnen ook door poreuze wanden diffunderen, en wel met een snelheid die omgekeerd evenredig is aan de vierkantswortel van de molecuulmassa van de stoffen. Hiervan maakt men gebruik o.a. om de isotopische samenstelling van een stof (bijv. neon) te wijzigen.
Voor gefractioneerde diffusie of atmolyse maakt men gebruik van een met gas gevulde en een luchtledige ruimte, gescheiden door een poreuze wand. De moleculen van het lichtere gas, welke sneller zijn dan die van het zwaardere, diffunderen sneller naar de luchtledige ruimte. Het mengsel in de ene ruimte zal relatief meer van de lichte, dat in de andere ruimte meer van de zware component gaan bevatten.
Diffusieprocessen.
Bij metalen kan het diffunderende bestanddeel zowel een metaal zijn als een niet-metaal. Bij het inbrengen van koolstof spreekt men van carboneren en van stikstof van nitreren. Bij diffusie van metalen in elkaar ontstaat steeds een legeringslaag die andere eigenschappen heeft dan het grondmetaal.
Bij het inbrengen van zink spreekt men van sherardiseren; hierbij worden de voorwerpen samen met zinkpoeder en een toeslag (bijv. zand) in kisten of roterende trommels verhit tot een temperatuur iets beneden het smeltpunt van zink. De verkregen donkergrijze laag bestaat geheel uit zinkijzerlegeringen. Hierdoor ontstaat een goede corrosiewering. Voordelen van deze bewerking zijn dat er vrijwel geen maatverschillen optreden (passingen), dat de laag overal even dik is (schroefdraadprofiel) en bovendien dat een stroeve laag ontstaat (karakteristieke toepassing: steigerklemmen op thermisch verzinkte stalen buissteigers). De laag is enkele tiende millimeters dik.
Het inbrengen van chroom wordt naar het Duits (einchromieren) in het Nederlands ook vaak inchromeren genoemd; de juiste term is chromeren (chromateren is het opbrengen van een chromaatlaag). Het proces wordt op overeenkomstige wijze als het sherardiseren maar nu met ferrochroompoeder uitgevoerd, met dit verschil dat een halogenide, bijv. een jodide, wordt toegevoegd om via een vluchtige chroomverbinding een chroomdiffusielaag te doen ontstaan die oxidatievast is (toepassing: branders) en bovendien bestand tegen vele zuren.
Bij andere, minder vaak toegepaste diffusielagen gebruikt men boor (boreren), silicium (siliceren) en molybdeen. Het doel van deze processen is het verkrijgen van zuurvaste lagen op staal.