Do difuzije pride zaradi naključnega gibanja delcev. Običajno se to zgodi zaradi gradienta koncentracije, kar pomeni, da se molekule premikajo iz območja visoke koncentracije v območje nižje koncentracije.
Primer je prikazan na zgornji sliki. Ko raztopini dodamo barvilo, se sčasoma razprši. Sprva vidite, da se skozi raztopino premikajo modre proge, dokler končno celotna raztopina ne postane modra, ker je koncentracija barvila povsod enaka. V tem trenutku, čeprav se molekule barvila še vedno gibljejo, ga ne boste mogli zaznati, saj je modro barvilo razpršilo in obarvalo celotno količino tekočine.
Difuzija je torej a pasivni proces (kar pomeni, da ne zahteva vnosa energije). Snov se iz območja visoke koncentracije premakne v območje nižje koncentracije. To gibanje se nadaljuje, dokler se koncentracija snovi ne izenači. Ko se koncentracija izenači, se snov še vedno premika, vendar ne bo več imela gradienta koncentracije. To stanje se imenuje dinamično ravnovesje.
Kateri dejavniki vplivajo na hitrost difuzije?
Molekule se nenehno gibljejo zaradi količine toplotne energije, ki jo imajo. Na to gibanje vplivata velikost delca in okolje, v katerem je. Delci se bodo vedno gibali po gojišču, vendar lahko na celotno hitrost difuzije vplivajo številni dejavniki.
Koncentracija: Difuzija molekul je v celoti odvisna od premika iz območja z višjo koncentracijo v območje z nižjo koncentracijo. Z drugimi besedami, difuzija se pojavi po koncentracijskem gradientu molekule. Če je razlika v koncentraciji večja, bodo molekule hitreje padale po koncentracijskem gradientu. Če razlika v koncentraciji ni tako velika, se molekule ne bodo premikale tako hitro in hitrost difuzije se bo zmanjšala.
Temperatura: Delci se premikajo zaradi kinetične energije, povezane z njimi. S povečanjem temperature se poveča tudi kinetična energija, povezana z vsakim delcem. Posledično se bodo delci premikali hitreje. Če se lahko premikajo hitreje, potem lahko tudi hitreje razpršijo. Nasprotno, ko se kinetična energija, povezana z molekulami, zmanjša, se zmanjša tudi njihovo gibanje. Posledično bo stopnja difuzije počasnejša.
Masa delcev: Težji delci se bodo premikali počasneje in tako bodo imeli počasnejšo stopnjo difuzije. Manjši delci pa se hitreje razpršijo, ker se lahko hitreje premikajo. Kot je ključno pri vseh dejavnikih, ki vplivajo na difuzijo, je gibanje delca najpomembnejše pri določanju, ali se difuzija upočasni ali pospeši.
Lastnosti topila: Viskoznost in gostota močno vplivata na difuzijo. Če je medij, skozi katerega mora dani delček difundirati, zelo gost ali viskozen, potem bo delec težje difundiral skozi njega. Tako bo stopnja difuzije nižja. Če je medij manj gost ali manj viskozen, se bodo delci lahko hitreje premikali in hitreje razpršili.
Vsi dejavniki, ki vplivajo na difuzijo, imajo lahko skupen učinek. Na primer, majhen ion lahko hitreje difundira skozi viskozno raztopino kot velika molekula sladkorja. Ion ima manjšo velikost in se tako lahko hitreje premika. Velika molekula sladkorja se zaradi svoje velikosti premika počasneje. Viskoznost raztopine vpliva na oboje, vendar bo pomešala upočasnjeno difuzijo, ki jo povzroči večja molekula.
Nasveti
Vsak dejavnik, ki pospeši gibanje delcev skozi medij, bo povzročil hitrejšo stopnjo difuzije.
