Дифузията представлява физичен процес, който се отнася до придвижването на молекули от област с висока концентрация към област с по-ниска концентрация. Материалът, който дифузира, може да бъде твърдо вещество, течност или газ. По същия начин и средата, в която се получава дифузия, също може да бъде в едно от трите агрегатни състояния.


Една от основните характеристики на дифузията е движението на молекулите по градиента на концентрацията. Въпреки че този процес може да бъде улеснен от други молекули, то не включва директно високоенергийни молекули като аденозинтрифосфат (АТФ) или гуанозинтрифосфат (ГТФ).


Градиент се нарича промяната в стойността на дадена величина, например концентрация, налягане или температура с промяната на друга променлива, обикновено разстояние. Промяната на концентрацията с разстоянието се нарича градиент на концентрация.



Скоростта на дифузия зависи от естеството на взаимодействие между средата и субстанцията, която дифузира. Например, газ се разпространява много бързо в друг газ. Пример за това е начинът, по който миризмата на амоняка се разпространява във въздуха. По същия начин, ако кутия с течен азот изпусне газ, той бързо ще се разпространи в атмосферата. Същият газ би дифузирал малко по-бавно в течност като вода и най-бавно в твърдо вещество.


По същия начин две смесващи се течности също ще дифузират една в друга, за да образуват еднороден разтвор. Например, когато вода се смеси с глицерол, с течение на времето двете течности дифузират една в друга. Това може дори да се наблюдава визуално чрез добавяне на различни багрила към всяка от течностите. Същото явление обаче не се наблюдава при смесване на несмесващи се течности като бензин и вода.


Дифузията е важна част от много биологични и химични процеси. В биологичните системи дифузията се случва постоянно. Например, когато кислородът е с по-висока концентрация в артериите и артериолите, в сравнение с нивата на кислород в клетките, чрез процес на пасивен транспорт, без активното участие на други молекули, кислородът преминава през капилярната мембрана и навлиза в клетките.


Библиография:
Spaeth, E. E., and Friedlander, S.K. The Diffusion of Oxygen, Carbon Dioxide, and Inert Gas in Flowing Blood
J. Philibert. One and a half century of diffusion: Fick, Einstein, before and beyond
S. Bromberg, K.A. Dill, Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and Biology