Difusión y movimientos atómicos

República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio de Educación Superior.
Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” vicerrectorado “Luis Caballero Mejías”
Cátedra: Tecnología de los Materiales.










INTEGRANTE:
Jorge Medina
EXP. 2009103071




Caracas, 23 de febrero de 2011


Introducción.
La célula está cubierta por una superficieexterna, conformada principalmente por fosfolípidos y proteínas, denominada membrana celular. Su función es proteger e intermediar en el proceso de transporte de moléculas y sustancias entre el interior y exterior de la célula. Dentro de los procesos de transporte que se llevan a cabo en la membrana se encuentran el proceso de difusión simple y facilitada, a lo cual se le denomina transporte pasivo, y através de transportadores primarios y secundarios, como transporte activo.

La membrana celular limita el intercambio de moléculas o sustancias, puesto que presenta una permeabilidad selectiva que interviene en los procesos de transporte, los cuales pueden ser de carácter activo o pasivo. Dentro del transporte pasivo se encuentra el paso de moléculas por difusión simple y facilitada (canales oporos), que se da debido a la diferencia de concentraciones en el interior y exterior de la membrana, generando un gradiente de concentración proporcional al flujo neto, razón por la cual no requiere energía adicional. El transporte activo, a diferencia del pasivo, se presenta a través de transportadores, los cuales requieren de energía para transportar moléculas a través de la membrana aún encontra del gradiente de concentración, un ejemplo de ello, son las proteínas que hacen parte de las membranas celulares, estas utilizan la energía proporcionada por el ATP o por los carbohidratos de la membrana para transportar moléculas.

La mayor parte de los procesos y reacciones más importantes del tratamiento de los materiales se basan en la transferencia de masa, bien dentro de un determinadosólido (generalmente a nivel macroscópico), o bien desde un líquido, gas u otro sólido. Esta transferencia va acompañada inseparablemente por la difusión, un fenómeno de transporte y movimiento atómico.

Observar la evolución de una gota de tinta en un vaso de agua, o de un cristal de alguna sustancia coloreada en el solvente adecuado, los olores que llegan a nosotros, son experiencias diariasde fenómenos de difusión en  gases y líquidos, estados en los que por su misma situación de movilidad, los átomos difunden con rapidez. Sin embargo este fenómeno es una tendencia general en la naturaleza, y aunque más lento, es igualmente observable en sólidos, tendiendo a homogeneizar las “imperfecciones”.

El presente trabajo consiste en estudiar el proceso de la difusión, sus mecanismos ytipos. Además, se entrará en detalle sobre la energía de activación, y mencionaremos las Leyes de Frick, con sus respectivos enunciados, fórmulas y las características que poseen cada una de estas leyes.



Difusión y Movimientos atómicos.
Definición de Difusión.
La difusión es el movimiento de los átomos, iones o moléculas, dentro de un material. Estos se mueven de manera predecible, tratandode eliminar diferencias de concentración y producir una composición homogénea y uniforme.

Mecanismos de Difusión.
Los dos mecanismos importantes mediante los cuales ocurren estos procesos de difusión son la difusión por vacancia y la difusión intersticial:

Difusión por vacancia: tanto en la auto-difusión como en la difusión de átomos sustitucionales, un átomo puede abandonar su sitio en lared para llenar una vacancia cercana. Pero en el mismo momento se crea una vacancia en el sitio antes ocupado por él. Al progresar la difusión se observa un flujo de átomos y de vacancias en sentidos opuestos, conocido como difusión por vacancia.

Difusión intersticial: si en la estructura cristalina está presente un átomo o ión pequeño en un sitio intersticial, éste pasará de un sitio...