Diffusjonens

Diffusjonens prinsipp refererer til bevegelsen av partikler fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon, som følge av tilfeldig molekylær bevegelse (Brownsk bevegelse). Prosessen er grunnleggende i natur og teknologi og foregår i væsker, gasser og levende vev. Den driver blant annet gassutveksling, næringsopptak og spredning av signalstoffer.

Ficks lover beskriver diffusjonens oppførsel. Ficks første lov sier at diffusjonsfluksen er proporsjonal med konsentrasjonsgradienten og motsatt av gradienten. Ficks andre lov beskriver hvordan konsentrasjonen endrer seg i tid som følge av diffusjon, ved bruk av diffusjonskoeffisienten. D avhenger av temperatur, medium og partikkelstørrelse, og kan estimeres av Stokes–Einstein-relasjonen for små partikler i væske.

Diffusjon deles inn i molekylær diffusjon og fasilitert diffusjon gjennom membraner ved hjelp av transportproteiner. Osmose er diffusjon av vann gjennom semipermeable membraner og er relatert til diffusjonens prinsipp. Diffusjon er en passiv prosess, i motsetning til aktiv transport som krever energi.

Anvendelser omfatter fysiologi og medisin (gassutveksling og næringsopptak), kjemi og materialvitenskap (løsninger, blanding og herdingsprosesser), samt miljøfag (fordeling av forurensninger). Diffusjonens prinsipper ligger også til grunn for modellering av reaksjoner og diffusjonssystemer og for forståelsen av transportprosesser i naturen.