Difusion

Difusión molecular

La difusión molecular o transporte molecular puede definirse como la transferencia (o desplazamiento) de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los desplazamientos individuales y desordenados de las moléculas. Podemos imaginar a las moléculas desplazándose en línea recta y cambiando su dirección al rebotar otras moléculas cuando chocan. Puesto que lasmoléculas se desplazan en trayectorias al azar, la difusión molecular a veces se llama también proceso con trayectoria aleatoria.

La difusión es más compleja que el flujo viscoso o la conducción del calor, debido a la innovación de tener que operar con mezclas. En una mezcla que difunde las velocidades de los componentes individuales son distintas, y existen varios métodos adecuados para promediarlas velocidades de los componentes con el fin de obtener la velocidad local de la mezcla. La elección de esta velocidad local es necesaria para poder definir las velocidades de difusión que determinaran el movimiento de un compuesto en particular dentro de una mezcla, lo cual no se debe sólo al arrastre que sobre él produce la mezcla (flujo convectivo). Sin embargo, cuando existen diferencias deconcentraciones en una mezcla, se produce una migración selectiva de los componentes de la mezcla cuya distribución de concentraciones no sea uniforme. Este movimiento se da específicamente desde las zonas de alta concentración hasta las zonas de baja concentración (de la misma forma como en transferencia de calor el flujo se da desde la zona de alta temperatura hacia la zona de baja temperatura) yesto es lo que en fenómenos de transporte se conoce como transferencia de masa.

Las leyes de transferencia de masa ponen de manifiesto la relación entre el flujo de las sustancias que se están difundiendo y el gradiente de concentración responsable de esta transferencia de masa. Cabe destacar que el flujo neto de moléculas se relaciona entonces directamente con la diferencia de concentraciónrespecto a la posición (gradiente de concentración) mediante una relación causa efecto, es decir la diferencia de concentración producirá el flujo de masa difusivo.


Difusión Molecular en Gases
La difusión, es decir, la mezcla gradual de las moléculas de un gas con moléculas de otro gas, en virtud de sus propiedades cinéticas, constituye una demostración directa del movimiento aleatorio.La difusión siempre procede de una región de mayor concentración a otra menos concentrada. A pesar de que las velocidades moleculares son muy grandes, el proceso de difusión toma un tiempo relativamente grande para complementarse. Por ello, la difusión de los gases siempre sucede en forma gradual. Además, puesto que la raíz de la velocidad cuadrática media de una gas ligero es mayor que la de unagas más pesado, un gas ligero se difundirá a través de un cierto espacio más rápido que un gas pesado.
Difusión molecular de un gas Es el fenómeno por el cual las moléculas de un gas se distribuyen uniformemente el otro gas. También se establece como la capacidad de las moléculas gaseosas para pasar a través de aberturas pequeñas, tales como paredes porosas, de cerámica o porcelana que no se hallavidriada.
La difusión gaseosa es la dispersión gradual de un gas en el seno de otro. De este modo las moléculas de una sustancia se esparcen por la región ocupada por otras moléculas, colisionando y moviéndose aleatoriamente. Este es un proceso muy rápido, y no es necesario un cuerpo por el que difundirse, ya que se difunde también por el vacío. La efusión es la fuga de un gas hacia el vacío pormedio de un pequeño orificio o de una membrana porosa, debido a que las moléculas del gas colisionan con más frecuencia con el poro donde la presión es más alta. De este modo, hay más moléculas que pasan de la zona de alta presión a la de baja que al contrario. En 1860, Thomas Graham, un químico escocés demostró que la velocidad de efusión y difusión de los gases es inversamente proporcional a...