Die molekulare Diffusion ist ein Prozess, der unabhängig von der Grundwasserbewegung abläuft. Sie beruht auf der thermischen Eigenbewegung der Moleküle, der Brownschen Molekularbewegung, und führt zu einem Konzentrationsausgleich. Erst wenn die Konzentration eines Inhaltsstoffes an allen Stellen im Grundwasser gleich groß ist, kommt die Diffusion zum Stillstand.

Betrachtung des diffusen Stofftransports

Der Massenfluss aufgrund molekularer Diffusion j_diff wird durch das 1. Fick’sche Gesetz beschrieben:

mit

d_m = molekularer Diffusionskoeffizient [m²/s].

= Konzentrationsgradient

Hierbei ist der Massenfluss infolge der Brownschen Molekularbewegung proportional zum Konzentrationsgradienten. Analog zum Gesetz von Darcy resultiert das negative Vorzeichen daraus, dass der Massenfluss von hohen zu niedrigen Konzentrationen entgegen dem Konzentrationsgradienten verläuft.

Hydromechanische Dispersion