Koncentrációkülönbség

A koncentrációkülönbség, más néven koncentrációgradiens, a két vagy több térbeli helyen fennálló oldott anyag koncentrációjának különbsége. Gyakran tekintik egységes mennyiségként a felületek vagy sejtek környezetében, ahol a különbség a diffúzió és más tömegátviteli folyamatok hajtóereje lehet. Gyakorlati példákban gyakran kifejezik ∆C-ként vagy ∇C-ként, és mértékegysége lehet mol/L vagy tömegszázalék.

Szervezetben és rendszerekben a koncentrációkülönbség mozgatja a tömegek átáramlását. Diffúzió esetén a részecskék a magasabb koncentrációtól a kisebb felé mozognak. A Fick-törvény alapvető formája szerint a beáramló áramlás J arányos a koncentráció-gradienssel (-D ∂C/∂x), vagyis a folyamat mértéke a környezetben meglevő koncentrációkülönbségtől függ. A folyamat a hőmérséklet, a részecskék mérete és oldatok vagy közeg viszkozitása által befolyásolható. Membránon keresztüli átjutás esetén a permeabilitás és az oldhatóság is kulcsfontosságú.

Fontos szerepük van a biológiában és a környezet-tudományban. Sejtekben a tápanyagok és a gázok diffúzióval jutnak be vagy távoznak, gyakran oszmózissal vagy aktív transzporttal kombinálva, amely nemzet különbséget idéz elő. Természeti rendszerekben a koncentrációkülönbség ok és eredmény a levegő vagy víz szabadáramlása, a szennyező anyagok terjedése és a reakciók sebessége szempontjából.

Lényegében a koncentrációkülönbség a tömegátviteli jelenségek alapköve: a különbség megszüntetése felé mutat, és a folyamatok sebességét a gradiens nagysága határozza meg. See also: diffúzió, osmózis, passzív és aktív transzport.