DIFUSION MOLECULAR
La difusión molecular aparece al existir una distribución espacial de concentración de materia. La difusión de materia tiene el sentido en el que la concentración disminuye. La difusión molecular es un fenómeno irreversible. es el movimiento térmico de todas las partículas a temperaturas por encima del cero absoluto. La velocidad de este movimiento es una función de la temperatura, la viscosidad del fluido y el tamaño de las partículas. Difusión explica el flujo neto de moléculas de una región de mayor concentración a una de menor concentración, pero también la difusión se produce cuando no hay gradiente de concentración. El resultado de la difusión es una mezcla gradual de material.
La difusión es fundamental en muchas disciplinas de la física, la química y la biología. Algunos ejemplos de aplicaciones de difusión:
Sinterización para producir materiales sólidos
Diseño de reactores químicos
Diseño de catalizador en la industria química
El acero puede ser difundido para modificar sus propiedades
Dopaje durante la producción de semiconductores.
El transporte molecular resulta de la transferencia de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los movimientos desordenados de las moléculas debido a su energía interna.
Por ejemplo si en una probeta llena de aire hacemos caer bromo sus moléculas comenzaran a dispersarse por corrientes del aire en cuestión y tardara 23 min aprox en llenar la probeta del color característico pero si extraemos el aire ya no habrá choque de partículas o moléculas de aire con el bromo y este libremente llenara en pocos segundos la probeta
TRANSFERENCIA DE MASA
La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra u otras a escala molecular. Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja concentración.
La transferencia de masa puede ocurrir en los líquidos y en los sólidos, al igual que en los gases. Por ejemplo, llega un momento en el que una taza de agua que se deja en un cuarto se evapora, como resultado de que las moléculas de agua se difunden hacia el aire (transferencia de masa líquida a gaseosa). Un trozo de CO2 sólido (hielo seco) también se hace más pequeño con el transcurso del tiempo, ya que sus moléculas de CO2 se difunden hacia el aire (transferencia de masa sólida a gaseosa). Con el tiempo, una cucharada de azúcar en una taza de café se mueve hacia arriba y lo endulza, aunque las moléculas de azúcar son mucho más pesadas que las de agua; igualmente, las moléculas de un lápiz de color introducido en un vaso de agua se difunden hacia ésta, como se evidencia por la dispersión gradual del color en esa agua (transferencia de masa sólida a líquida). Por supuesto, también puede ocurrir la transferencia de masa de un gas hacia un líquido o hacia un sólido, si la concentración de éstos es más alta en la fase gaseosa. Por ejemplo, una pequeña fracción del O2 que se encuentra en el aire se difunde hacia el agua y satisface las necesidades de oxígeno de los animales marinos. La difusión del carbono hacia el hierro en el curso del cementado, el dopado de los semiconductores para transistores y la migración de moléculas dopadas en los semiconductores a alta temperatura son ejemplos de procesos de difusión de sólido a sólido.
Hay dos modos de transferencia de masa:
molecular: La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos (movimiento individual de las moléculas ), debido a una diferencia de concentraciones. La difusión molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o en fluidos que se están moviendo.
convectiva: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede ocurrir que el movimiento se efectúe en régimen laminar o turbulento. El flujo turbulento resulta del movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, etc.
TRANSFERENCIA DE CALOR Y TRANSFERENCIA DE MASA
La fuerza impulsora para la transferencia de calor es la diferencia de temperatura. Como contraste, la fuerza impulsora para la transferencia de masa es la diferencia de concentración.
el calor se transfiere por conducción, convección y radiación. Sin embargo, la masa se transfiere sólo por conducción (llamada difusión)
Equilibrio
La transferencia de masa tiene un límite, que se conoce como equilibrio entre las fases El equilibrio se alcanza cuando no existe fuerza directriz y la transferencia neta cesa.
OSMOSIS
Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada
Y entendemos por presión osmótica, a aquella que seria necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. Al considerar como semipermeable a la membrana plasmática, las células de los organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares que los bañan.
Medio hipertónico e hipotónico
Es una solución donde la célula pierde cierta cantidad de agua, debido por la presión atmosférica.
el medio hipertónico tiene una gran concentración de soluto en el medio externo (de ahí el nombre medio)
si es de menor concentración de solutos (sobre todo si son iones) es la hipotónica, si es mayor es hipertónica, si es igual es isotónica.
ejemplo: En comparación a los fluidos del cuerpo, el suero para beber es isotónico pues tiene la misma cantidad de iones disueltos, el agua destilada es completamente hipotónica pues no tiene iones y el agua de mar es hipertónica y te deshidrata pues es hipertónica y cuando la tomas, el cuerpo tiene que añadirle agua para desecharla en la orina.
