diffuusioprosesseissa

Diffuusioprosessit, tai yleisemmin diffuusio, viittaa aineen liikkeeseen alueelta, jossa sen pitoisuus on korkea, alueelle, jossa sen pitoisuus on matalampi. Tämä liike tapahtuu satunnaisten molekyylien törmäysten seurauksena, jotka johtavat aineen tasaisempaan jakautumiseen ajan myötä. Diffuusio on perusmekanismi monissa luonnonilmiöissä ja teknologisissa sovelluksissa.

Fysiikassa diffuusio kuvaa hiukkasten leviämistä tilassa. Se on keskeinen käsite myös termodynamiikassa, jossa se selittää energian siirtymistä. Kemiallisissa reaktioissa diffuusio voi vaikuttaa reaktionopeuteen, sillä reagoivien aineiden on difeuduttava yhteen kohdatakseen toisensa.

Biologiassa diffuusio on elintärkeää. Solukalvojen läpi tapahtuva passiivinen kuljetus, jossa ravinteet siirtyvät soluihin ja kuona-aineet poistuvat, perustuu diffuusioon. Myös hapen ja hiilidioksidin vaihto keuhkoissa ja kudoksissa tapahtuu diffuusion avulla. Esimerkiksi verenkierto tuo happea kudoksiin, joissa sen pitoisuus on matalampi, ja kudosnesteestä happi diffundoituu soluihin. Vastaavasti hiilidioksidi diffundoituu soluista kudosnesteeseen ja edelleen verenkiertoon.

Teknologiassa diffuusiota hyödynnetään esimerkiksi materiaalitieteessä metallien seostamisessa tai puolijohteiden valmistuksessa. Vedenpuhdistuksessa ja kaasujen erottamisessa käytettävät membraaniteknologiat perustuvat usein diffuusioperiaatteisiin. Diffuusio on siis yleinen ja perustavanlaatuinen ilmiö, joka vaikuttaa moniin eri aloihin.