Le taux de diffusion est influencé par plusieurs facteurs, notamment la température, la différence de concentration et la taille des particules. Le taux de diffusion est également affecté lorsqu'il y a un changement de distance entre les points où la diffusion se produit.
La diffusion est le mouvement d'atomes ou de particules d'une zone à forte concentration vers une zone à plus faible concentration. Ceci est également appelé un changement de gradient de concentration. Le gradient de concentration est essentiellement la différence de concentration moléculaire à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Le taux de diffusion est directement proportionnel au gradient de concentration, ce qui signifie que si la concentration moléculaire est plus élevée à l'extérieur des parois de la cellule, les molécules se déplaceront dans la cellule. Cela signifie que le gradient de concentration est positif. Un gradient de concentration est considéré comme négatif lorsqu'il y a plus de molécules dans la cellule.
Taille des particules et taux de diffusion
La taille des particules est un facteur qui affecte le taux de diffusion. À une température donnée, les particules plus petites se déplaceront plus rapidement que les particules plus grosses. Cela signifie que le taux de diffusion est inversement proportionnel à, ou à l'opposé, de la taille d'une particule. Une particule plus grosse a moins d'inertie, ce qui signifie qu'elle produit une diffusion à un rythme plus lent. Cependant, la température et la taille des particules sont directement proportionnelles. Lorsque la température augmente, le taux de diffusion augmente. Les particules accélèrent à des températures plus élevées parce qu'elles disposent de plus d'énergie à utiliser. Une autre explication de ce processus est que la température augmente l'énergie cinétique, ce qui incite la molécule à se déplacer plus rapidement. Ceci, à son tour, augmente le taux de diffusion.
Influence de la viscosité sur le taux de diffusion
Un autre facteur qui affecte le taux de diffusion est la viscosité. Dans une substance plus visqueuse, c'est-à-dire plus épaisse, les particules ont du mal à se déplacer. Par conséquent, ils se déplacent à des vitesses plus faibles que dans une substance moins visqueuse. Par exemple, les particules se déplacent plus lentement dans une substance solide comme le beurre que dans une substance moins dense comme l'eau.
Comment la distance affecte le taux de diffusion
Les variations de la distance entre deux points de diffusion influencent également la vitesse de diffusion. Lorsque les particules sont plus proches les unes des autres, il y a moins de distance que les molécules doivent parcourir. Cela signifie qu'ils ont un taux de diffusion plus élevé. Lorsque les particules sont plus éloignées, les molécules mettent plus de temps à se déplacer entre elles, ce qui entraîne un taux de diffusion plus faible.
La diffusion à travers les membranes cellulaires peut avoir lieu avec plusieurs substances. Les ions, l'eau et les molécules nécessaires aux fonctions cellulaires de base peuvent entrer et sortir des cellules par diffusion. La diffusion peut prendre deux formes, qui sont la diffusion facilitée et la diffusion passive simple. Dans la diffusion facilitée, les protéines porteuses de la membrane cellulaire agissent comme des gardiens en régulant le type de molécules qui entrent et sortent des cellules. Lors de la diffusion passive simple, des molécules suffisamment petites peuvent traverser la bicouche lipidique de la membrane cellulaire. La diffusion est affectée par plusieurs facteurs, qui incluent les molécules diffusantes, les propriétés de la cellule et l'environnement autour de la cellule.
Exemples de diffusion
Plusieurs exemples courants montrent la diffusion au travail dans la vie quotidienne. Chez les plantes, la diffusion se produit de plusieurs manières. Cela comprend les racines qui absorbent l'eau et les nutriments du sol, l'eau et les nutriments transportés vers tous les composants de la plante, le dioxyde de carbone se diffusant dans les feuilles de la plante par le processus de photosynthèse et une plante libérant de l'oxygène à travers les stomates de ses feuilles.
