Diffúzióval

Diffúzió olyan passzív transzportfolyamat, amely során részecskék véletlenszerű, termikus mozgásuk eredményeként a magas koncentrációjú területről az alacsonyabb koncentrációjú felé terjednek. A folyamatot elsősorban a koncentráció-gradiens hajtja, és a diffúzió gyorsaságát a közeg, a hőmérséklet és a részecske mérete befolyásolja. A jelenséget gyakran a diffúziós együtthatóval D jellemzik.

Ágazati és gyakorlati vonatkozások: Molekuláris diffúzió gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban előfordulhat. Gázokban általában gyorsabb, folyadékokban lassabb; a hőmérséklet és a nyomás módosítja a sebességet. Biológiában diffúzió biztosítja a sejtek közötti anyagátvitelt és a tápanyagok sejthártyán keresztüli áthaladását; bizonyos esetekben facilitált diffúzió segíti a molekulák átjutását legyen szó fehérjékről. Osmózis a víz diffúziója féligáteresztő membránon keresztül, és kapcsolódó fogalom a diffúzióval összefüggő folyamatok között.

Matematikai leírás: Fick első törvénye szerint a diffúziós fluxus J arányos a koncentrációgradienssel: J = -D ∇C. Fick második törvénye megadja az időben változó koncentrációt: dC/dt = D ∇^2 C. Ezek a törvények egyszerű közelítéseket adnak olyan rendszerekre, ahol a közeg homogén és a koncentráció-gradiens viszonylag kis.

Alkalmazások és példák: Diffúzióval magyarázhatók a levegőben és vízben történő anyagátvitel, oldott anyagok terjedése, gyógyszer- és anyagkijuttatási rendszerek, élelmiszeripari és környezeti folyamatok. A diffúzióval kapcsolatos megértés gyakran energiahatékony megoldásokat kínál a transzportproblémákra. A kifejezés, diffúzióval, a mechanizmus leírására szolgál.