Do difuzije dolazi uslijed slučajnog kretanja čestica. Obično se to događa zbog gradijenta koncentracije, što znači da se molekule kreću iz područja visoke koncentracije u područje niže koncentracije.
Primjer je prikazan na gornjoj slici. Kad se bojilu doda otopina, ona se s vremenom difundira. Isprva vidite pruge plave boje kako se kreću kroz otopinu dok konačno cijela otopina ne postane plava jer je koncentracija boje svugdje ista. U ovom trenutku, iako se molekule boje još uvijek kreću, vi to nećete moći opaziti jer je plava boja difuzirala i obojila cijeli volumen tekućine.
Difuzija je dakle a pasivni proces (što znači da ne zahtijeva unos energije). Tvar se kreće iz područja visoke koncentracije u područje niže koncentracije. To se kretanje nastavlja dok se koncentracija tvari ne izjednači. Nakon što se koncentracija izjednači, tvar se i dalje kreće, ali više neće imati gradijent koncentracije. Ova država se zove dinamička ravnoteža.
Koji čimbenici utječu na brzinu difuzije?
Molekule se neprestano kreću zbog količine toplinske energije koju imaju. Na to kretanje utječe veličina čestice i okoliš u kojem se čestica nalazi. Čestice će se uvijek kretati u mediju, ali na ukupnu brzinu difuzije mogu utjecati mnogi čimbenici.
Koncentracija: Difuzija molekula u potpunosti ovisi o prelasku iz područja veće koncentracije u područje niže koncentracije. Drugim riječima, difuzija se događa niz gradijent koncentracije dotične molekule. Ako je razlika u koncentraciji veća, tada će molekule brže ići prema gradijentu koncentracije. Ako nema velike razlike u koncentraciji, molekule se neće kretati tako brzo i brzina difuzije će se smanjiti.
Temperatura: Čestice se kreću zbog kinetičke energije povezane s njima. Kako se temperatura povećava, povećava se i kinetička energija povezana sa svakom česticom. Kao rezultat toga, čestice će se kretati brže. Ako se mogu brže kretati, onda mogu i brže difundirati. Suprotno tome, kad se kinetička energija povezana s molekulama smanji, smanjuje se i njihovo kretanje. Kao rezultat, brzina difuzije bit će sporija.
Masa čestica: Teže čestice kretat će se sporije i tako će imati sporiju brzinu difuzije. S druge strane, manje čestice će se brže difundirati jer se mogu brže kretati. Kao što je ključno kod svih čimbenika koji utječu na difuziju, kretanje čestice je najvažnije za određivanje je li difuzija usporena ili ubrzana.
Svojstva otapala: Viskoznost i gustoća uvelike utječu na difuziju. Ako je medij kroz koji određena čestica mora difundirati vrlo gust ili viskozan, tada će čestica teže difundirati kroz njega. Tako će brzina difuzije biti niža. Ako je medij manje gust ili manje viskozan, tada će se čestice moći brže kretati i brže će difundirati.
Svi čimbenici koji utječu na difuziju mogu imati kombinirani učinak. Na primjer, mali ion može brže difundirati kroz viskoznu otopinu od velike molekule šećera. Jon ima manju veličinu i stoga se može brže kretati. Velika molekula šećera kreće se sporije zbog svoje veličine. Viskoznost otopine utječe na oboje, ali će povezati usporenu difuziju koju podvrgava veća molekula.
Savjeti
Bilo koji čimbenik koji ubrzava kretanje čestica kroz medij rezultirat će bržom stopom difuzije.