Cos'è la diffusione?
In termini generali, la diffusione significa semplicemente la diffusione di una sostanza o della qualità da un'area di concentrazione relativamente elevata a un'area di concentrazione inferiore.Il termine è più comunemente usato per descrivere il processo attraverso il quale molecole di diversi tipi raggiungono una concentrazione uniforme, dopo essere inizialmente distribuite in modo non uniforme, attraverso i loro movimenti casuali.Questo è talvolta chiamato diffusione molecolare e svolge un ruolo chiave in molte aree di fisica, chimica e biologia.È strettamente correlato al modo in cui le cellule occupano nutrienti, quindi la vita non potrebbe esistere senza di essa.Il termine può anche riferirsi alla diffusione del calore o della luce o, nel contesto delle scienze sociali, alla diffusione di idee o innovazioni attraverso la società.
Diffusione molecolare
Le molecole sono costantemente in movimento, a causa della presenza di calore;Anche a temperature estremamente basse, è presente un po 'di energia termica, dando particelle di movimento termico.Nei solidi, le particelle sono trattenute in una struttura relativamente rigida e non possono allontanarsi troppo dalle loro posizioni di partenza, ma in liquidi e gas, sono libere di muoversi in modo meno limitato.Questo movimento è casuale, poiché le molecole si rimbalzano costantemente l'una dall'altra, in modo che non vi sia alcun modello generale.Questo movimento casuale è ciò che consente la diffusione.La velocità con cui si verifica il fenomeno aumenta con la temperatura, poiché la velocità con cui aumenta le particelle.farli mescolare fino a quando non sono uniformemente distribuiti, senza l'influenza di alcun fattore esterno.Un fenomeno simile può essere spesso osservato con due diversi liquidi, ma a volte, a causa di fattori chimici, i liquidi non si mescoleranno.Ad esempio, l'aggiunta di olio vegetale all'acqua non provocherà diffusione.Quando un solido viene sciolto in un liquido, le sue molecole si diffondono in tutto il liquido.
Nei liquidi che si mescolano, la diffusione può essere osservabile se i liquidi sono di colori diversi.Questo fenomeno non dovrebbe, tuttavia, essere confuso con la convezione o l'avviso, che comporta il movimento sfuso dei fluidi da parte delle correnti che richiedono una fonte di energia.La diffusione è una forma di ciò che gli scienziati chiamano il trasporto passivo, che significa movimento che si verifica senza che non sia necessaria alcuna energia aggiuntiva.Nell'esempio spesso citato di una goccia di colorante colorato aggiunto a un bicchiere d'acqua, gran parte della miscelazione che si verifica è in realtà dovuta alle correnti impostate dal movimento iniziale della goccia di colorante sotto gravità.In esperimenti che eliminano questo, e simili, effetti, si può osservare la vera diffusione;Ad esempio, l'acqua colorata può essere vista diffusa attraverso un gel, ma questo è un processo molto più lento.
Importanza per la vita
La diffusione svolge anche un ruolo nei processi coinvolti nella vita di una cellula, in particolare il trasporto di nutrienti, aminoacidi e altre sostanze essenziali da un luogo all'altro.L'osmosi, il processo attraverso il quale le molecole vengono trasportate attraverso le pareti e le membrane delle singole cellule vegetali e animali, è una forma di diffusione.Una parete cellulare è una membrana selettivamente permeabile o una attraverso la quale possono passare alcune molecole, ma altre non possono.Se, su un lato di una membrana, esiste una soluzione di alta concentrazione, mentre dall'altra parte è la stessa soluzione in una concentrazione inferiore, il solvente tende a spostarsi nell'area di maggiore concentrazione fino a quando le due soluzioni non raggiungono l'equilibrio.Ciò può verificarsi solo se le molecole del soluto mdash;la sostanza disciolta mdash;sono più grandi di quelli del solvente.Le molecole di solvente più piccole possono passare attraverso la membrana, mentre quelle più grandi sono troppo grandi per farlo e devono rimanere dall'altra parte.
Altre forme di diffusione