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La difusión (también difusión molecular) es un proceso físico irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentandola entropía (Desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven.
Normalmente los procesos de difusión están sujetos a la Ley deFick. La membrana permeable puede permitir el paso de partículas y disolvente siempre a favor del gradiente de concentración. La difusión, proceso que no requiere aporte energético, esfrecuente como forma de intercambio celular.
Difusión sustitucional: En este tipo de difusión, el tamaño del átomo que difunde y el de los átomos de la red cristalina es parecido. La difusión seproduce aprovechando los defectos de laguna.
Difusión intersticial: La difusión intersticial se produce cuando los átomos entrantes son más pequeños que los existentes en la red cristalina.Difusión neta: Diferencia de difusión entre las dos regiones de distinta concentración es lo que se conoce como difusión neta.

La ley de Fick es una ley cuantitativa en forma de ecuacióndiferencial que describe diversos casos de difusión de materia o energía en un medio en el que inicialmente no existe equilibrio químico o térmico. Recibe su nombre de Adolf Fick, que las derivóen 1855.
En situaciones en las que existen gradientes de concentración de una sustancia, o de temperatura, se produce un flujo de partículas o de calor que tiende a homogeneizar la disolución yuniformizar la concentración o la temperatura. El flujo homogeneizador es una consecuencia estadística del movimiento azaroso de las partículas que da lugar al segundo principio de latermodinámica, conocido también como movimiento térmico casual de las partículas. Así los procesos físicos de difusión pueden ser vistos como procesos físicos o termodinámicos irreversibles.