Робота стосується математичного моделювання масопереносення домішкової речовини двома шляхами, що супроводжується процесами типу сорбції-десорбції, у двофазному шарі з випадково розташованим прошарком. Випадкову неоднорідність структури враховано в коефіцієнтах системи рівнянь гетеродифузії. Отримано систему інтегро-диференціальних рівнянь зі стохастичними ядрами, еквівалентну вихідній крайовій задачі.