フィックの法則
第1法則は、定常状態拡散、すなわち、拡散による濃度が時間に関して変わらない時に使われる、「拡散流束は濃度勾配に比例する」という法則である。工業的に定常状態拡散は水素ガスの純化に見られる。数式で表すと、
J = − D grad  c {\displaystyle {\boldsymbol {J}}=-D\operatorname {grad} c}
あるいは1次元なら、
J = − D d c d x {\displaystyle J=-D{\frac {\mathrm {d} c}{\mathrm {d} x}}}
となる。ここで、記号の意味は以下である:
J は拡散束または流束 (flux)といい、単位時間当たりに単位面積を通過する、ある性質の量と定義される。質量が通過する場合には次元は[MLT]で与えられる。
D は拡散係数 (diffusion coefficient)といい、次元は[LT]
c は濃度で、次元は[ML]
x は位置で、次元は[L]