La difusión es el movimiento neto de cualquier cosa (por ejemplo, átomos, iones, moléculas, energía) generalmente desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración. La difusión es impulsada por un gradiente de energía libre de Gibbs o potencial químico . Es posible difundir "cuesta arriba" desde una región de menor concentración a una región de mayor concentración, como en la descomposición espinodal .
El concepto de difusión se utiliza ampliamente en muchos campos, incluida la física ( difusión de partículas ), la química , la biología , la sociología , la economía y las finanzas (difusión de personas, ideas y valores de precios). La idea central de difusión, sin embargo, es común a todos ellos: una sustancia o colección que experimenta difusión se extiende desde un punto o lugar en el que hay una mayor concentración de esa sustancia o colección.
Un gradiente es el cambio en el valor de una cantidad, por ejemplo, concentración, presión o temperatura con el cambio en otra variable, generalmente la distancia . Un cambio en la concentración en una distancia se llama gradiente de concentración , un cambio en la presión en una distancia se llama gradiente de presión y un cambio en la temperatura en una distancia se llama gradiente de temperatura .
Una característica distintiva de la difusión es que depende de la caminata aleatoria de las partículas y da como resultado la mezcla o el transporte de masa sin requerir un movimiento masivo dirigido. El movimiento masivo, o flujo masivo, es la característica de la advección . [1] El término convección se utiliza para describir la combinación de ambos fenómenos de transporte .
Si las leyes de Fick pueden describir un proceso de difusión , se denomina difusión normal (o difusión de Fickian); De lo contrario, se denomina difusión anómala (o difusión no Fickiana).
El "flujo masivo" es el movimiento / flujo de todo un cuerpo debido a un gradiente de presión (por ejemplo, agua que sale de un grifo). La "difusión" es el movimiento / dispersión gradual de la concentración dentro de un cuerpo, debido a un gradiente de concentración, sin movimiento neto de materia. Un ejemplo de un proceso en el que se producen tanto el movimiento masivo como la difusión es la respiración humana. [2]