Diffusion

Definition

Als Diffusion bezeichnet man einen Vorgang, welcher vermehrt in der Biologie vorkommt. In dieser handelt es sich um den Prozess der gleichmäßigen Durchmischung von mindestens zwei unterschiedlichen Stoffen (Flüssigkeiten und Gase vermehrt, selten Feststoffe und Plasmen), welche sich in ein gleichmäßiges Verhältnis vermischen.

Hierbei erfolgt die Bewegung der Teilchen von der höheren Konzentration zur niedrigeren Konzentration.

Häufig verwendet ist dieser Vorgang in der Osmose. Diese Art der Diffusion wird allerdings auch als erleichterte Diffusion bezeichnet, durch die Voraussetzung einer semipermeablen Membran, da bestimmte Stoffe eine erleichterte Bewegung durch (unter anderem) die Biomembran haben können (durch Gewicht, Größe, Ladung, Polarität,…).

Abb. 1 Klassische Diffusion

Arten der Diffusion

Selbstdiffusion

Die Selbstdiffusion beschreibt die eigenständige Diffusion einer Lösung, eines Gases oder einer Flüssigkeit, wobei die Moleküle einen Transport innerhalb des Stoffes betreiben.

Diese Bewegung ist jedoch meist eine sehr aufwendige Prozedur im Hinblick auf die Beobachtung des Verlaufs, weshalb isotopische Tracer (dieselben Stoffe, jedoch mit unterschiedlicher Masse meist) eingesetzt werden, um die Verfolgung des Prozesses zu erleichtern.

Tracerdiffusion

Hierbei wird die Diffusion eines weniger konzentrierten Stoffes in die Lösung einer zweiten Substanz betrachtet. Bei der Tracerdiffusion wird, anders als bei der Selbstdiffusion, ein markiertes Teilchen einer anderen Stoffgruppe als Tracer verwendet, zumeist sind diese dann radioaktiv oder fluoreszent, zur erleichterten Findung.

Gegendiffusion

Hierbei diffundieren die Teilchen von entgegengesetzten Substanzen entgegen.