O que é difusão?
Em termos gerais, difusão significa simplesmente a disseminação de uma substância ou qualidade de uma área de concentração relativamente alta para uma área de concentração mais baixa. O termo é mais comumente usado para descrever o processo pelo qual moléculas de diferentes tipos atingem uma concentração uniforme, após serem inicialmente desigualmente distribuídas, através de seus movimentos aleatórios. Isso às vezes é chamado de difusão molecular e desempenha um papel fundamental em muitas áreas da física, química e biologia. Está intimamente relacionado à maneira como as células absorvem os nutrientes, portanto a vida não poderia existir sem ela. O termo também pode se referir à disseminação de calor ou luz, ou, no contexto das ciências sociais, à disseminação de idéias ou inovações pela sociedade.
Difusão Molecular
As moléculas estão constantemente em movimento, devido à presença de calor; mesmo em temperaturas extremamente baixas, existe alguma energia térmica, dando movimento térmico às partículas. Nos sólidos, as partículas são mantidas em uma estrutura relativamente rígida e não podem se afastar muito de suas posições iniciais, mas em líquidos e gases, elas são livres para se mover de uma maneira menos restrita. Esse movimento é aleatório, pois as moléculas estão constantemente se refletindo, de modo que não há um padrão geral. Esse movimento aleatório é o que permite a difusão. A taxa na qual o fenômeno ocorre aumenta com a temperatura, à medida que a velocidade com que as partículas se movem aumenta.
Se dois gases diferentes na mesma temperatura são colocados em contato um com o outro, com o tempo, o movimento aleatório de suas moléculas fará com que elas se misturem até que sejam distribuídas uniformemente, sem a influência de qualquer fator externo. Um fenômeno semelhante pode frequentemente ser observado com dois líquidos diferentes, mas às vezes, devido a fatores químicos, os líquidos não se misturam. Por exemplo, adicionar óleo vegetal à água não resultará em difusão. Quando um sólido é dissolvido em um líquido, suas moléculas se difundem por todo o líquido.
Nos líquidos que se misturam, a difusão pode ser observada se os líquidos forem de cores diferentes. Esse fenômeno, no entanto, não deve ser confundido com convecção ou advecção, que envolve o movimento geral de fluidos por correntes que requerem uma fonte de energia. A difusão é uma forma do que os cientistas chamam de transporte passivo, ou seja, movimento que ocorre sem necessidade de energia adicional. No exemplo frequentemente citado de uma gota de corante colorido sendo adicionada a um copo de água, grande parte da mistura que ocorre é realmente devido às correntes criadas pelo movimento inicial da gota de corante sob gravidade. Em experimentos que eliminam esses efeitos e similares, pode-se observar a verdadeira difusão; por exemplo, a água colorida pode se difundir através de um gel, mas esse é um processo muito mais lento.
Importância para a vida
A difusão também desempenha um papel nos processos envolvidos na vida de uma célula, particularmente no transporte de nutrientes, aminoácidos e outras substâncias essenciais de um lugar para outro. A osmose, o processo pelo qual as moléculas são transportadas através das paredes e membranas das células individuais de plantas e animais, é uma forma de difusão. Uma parede celular é uma membrana seletivamente permeável ou através da qual certas moléculas podem passar, mas outras não. Se, de um lado de uma membrana, houver uma solução de alta concentração, enquanto do outro lado a mesma solução em uma concentração mais baixa, o solvente tenderá a se mover para a área de maior concentração até que as duas soluções atinjam o equilíbrio. . Isso só pode ocorrer se as moléculas do soluto - a substância dissolvida - forem maiores que as do solvente. As moléculas de solvente menores podem passar através da membrana, enquanto as maiores são grandes demais para fazê-lo e devem permanecer do outro lado.
Outras formas de difusão
Difusão também pode significar a propagação do calor através de um sólido, embora isso geralmente seja chamado de condução e a propagação da luz através de uma substância translúcida - por exemplo, vidro fosco em uma lâmpada usada para fornecer uma luz "difusa" que é mais agradável aos olhos. Fora do contexto da física, o termo pode ser usado para descrever a disseminação de uma ideia ou de uma tecnologia inovadora através de uma população, através do contato entre pessoas, conformidade dentro de um grupo ou observação dos benefícios trazidos a outras pessoas.