Difusión

Se entiende por difusión, el proceso por el cual las moléculas se entremezclan, como consecuencia del movimiento aleatorio que le impulsa su energía cinética. Consideremos dos contenedores de gas A y B separados por un separador. Las moléculas de ambos gases están en constante movimiento y efectuan numerosas colisiones contra el separador. Si se elimina este como en la ilustración de abajo, se mezclarán los gases debido a las velocidades aleatorias de sus moléculas. Con el tiempo, se producirá en el recipiente una mezcla uniforme de moléculas de A y B.

La tendencia a la difusión es muy fuerte incluso a temperatura ambiente, debido a las altas velocidades moleculares asociadas a la energía térmica de las partículas.

Ósmosis

Si dos disoluciones de diferentes concentraciones está separadas por una membrana semi permeable, que es permeable a las moléculas de disolvente mas pequeñas, pero nó para las mas grandes, entonces el disolvente tenderá a difundirse a través de la membrana, desde la disolución menos concentrada hacia la mas concentrada. Este proceso se llama Ósmosis.

La Ósmosis es de gran importancia en los procesos biológicos donde el agua es el disolvente. El transporte del agua y otras moléculas a través de las membranas biológicas, es esencial en muchos procesos de los organismos vivos. La energía que impulsa el proceso, se estudia normalmente en términos de la presión osmótica.

La decisión sobre qué lado de la membrana llamar presión osmótica "alta", es problemática. La elección que se hace aquí, es contraria de la que figura en muchos textos de biología, que atribuyen "alta" la presión osmótica de la solución y cero la presión osmótica del agua pura. La justificación de la elección es que la energía que impulsa la transferencia de fluidos, es la energía térmica de las moléculas de agua, y que la densidad de energía es mayor en el disolvente puro, ya que hay más moléculas de agua. La energía térmica de las moléculas del soluto no contribuyen al transporte, suponiendo que la membrana es impermeable a ellos. La elección también está influenciada por la dirección observada del movimiento del flúido, ya que bajo esta opción el transporte de líquidos es desde gran "presión" hacia baja presión, en congruencia con el flujo normal de líquidos a través de tuberías de alta presión hacia baja presión. La justificación final tiene que ver con la medición de la presión osmótica, determinando cuanta presión hidrostática se necesita en la disolución, para prevenir el transporte de agua desde una fuente pura a través de la membrana semipermeable, hacia la disolución. Se debe ejercer una presión positiva para prevenir el transporte osmótico, de nuevo en congruencia con el concepto de que la presión osmótica del disolvente puro es relativamente "alta".

Sin embargo, el diálogo sobre esta cuestión continúa, porque el estudio de la ósmosis es más relevante para las ciencias biológicas y de la vida, y se ha dicho que tal vez la lógica debe ceder el paso a las convenciones del campo en el que los fenómenos son más relevantes.

Medición de la Presión Osmótica

Un enfoque para la medición de la presión osmótica consiste en medir la cantidad de presión hidrostática necesaria para prevenir la transferencia de flúido por ósmosis.