difuziei

Difuzia (difuziei) reprezintă procesul prin care moleculele sau ionii se deplasează spontan de la zone cu concentrație ridicată către zone cu concentrație mai mică, până la atingerea echilibrului. Această mișcare este rezultatul energiei cinetice a particulelor și a probabilităților de întâlnire dintre ele. Difuzia poate avea loc în gaze, lichide și solide și poate avea loc prin mediul înconjurător sau prin trecerea printr-o membrană semipermeabilă.

Clasificări și mecanisme: difuzie moleculară, difuzie facilitată (cu ajutorul proteinelor transportoare în membranes), precum și difuzie în soluții și în pori de material. În biologie celulară, difuzia directă prin membrane semipermeabile permite trecerea unor molecule mici și a apei, în timp ce difuzia facilitată transportează substanțe mai mari sau încărcate electric cu asistența proteinelor. Difuzia poate avea loc în lichide, solvenți și în materiale solide, influențând distribuția substanțelor în sisteme complexe.

Legea lui Fick: prima lege a difuziei stabilește că fluxul de substanță este proporțional cu gradientul de concentrație (J = -D dC/dx). A doua lege descrie evoluția în timp a distribuției (∂C/∂t = D ∂^2C/∂x^2), unde D este coeficientul de difuzie, dependent de temperatura, mediul și natura particulelor. Difuzia este, în general, un proces pasiv, care nu necesită energie externă.

Aplicații: în biologie, difuzia permite schimbul de gaze între plămâni și sânge, distribuția nutrienților și eliminarea produselor metabolice. În inginerie și știința materialelor, difuzia este crucială în proiectarea membranelor, filtrelor și în procesul de dopare a materialelor semiconductoare, precum și în controlul migrației substanțelor în medii poroase.