diffúziónál

A diffúzió egy olyan fizikai- kémiai folyamat, amely során a részecskék véletlenszerű termikus mozgásuk miatt a magas koncentrációjú területről az alacsonyabb felé terjednek, és ezzel a rendszer kiegyenlítésére törekszenek. A jelenség általános leírására Fick törvényei szolgálnak: az első törvény a diffúziós fluxust adja meg, amely a koncentrációgrádiens irányába mutat, a második törvény pedig a koncentráció időbeli változását írja le. A diffúziót a diffúziós együttható D jellemzi, amely függ a hőmérséklettől, a közegtől és a részecske tulajdonságaitól.

Két fő típusa van: egyszerű diffúzió, amely során a részecskék szabadon mozognak a közegben, és facilitált diffúzió, amelyben membránfehérjék vagy szállító rendszerek segítik a részecskék áramlását a sejtmembránon vagy más korlátokon keresztül. Diffúzió előfordulhat gáztérben, oldatokban és szilárd anyagokban is. Biológiában különösen fontos a tápanyagok, gázok és jelző molekulák sejtek közötti szállítása, ahol a diffúzió dolgozik a sejtek belseje felé vagy onnan kifelé.

Gyakorlati jelentősége van az anyagtudományban és a mérnöki területeken is, például annak vizsgálatában, hogy hogyan diffundálnak be szennyező anyagok egy közegbe, vagy hogyan történik félvezetők dopolása. A diffúzió gyorsaságát korlátozza a távolság, ezért nagy méretű rendszerekben konvekcióval vagy aktivált transzporttal egészül ki. Összefoglalva a diffúzió a spontán anyag- és energiaáramlás alapvető mechanizmusa, amely sok tudományterületen nélkülözhetetlen.