Difusin Molecular. Las leyes de transferencia de masa ponen de manifiesto la relacin entre el flujo de las sustancias que se estn difundiendo y el gradiente de concentracin responsable de esta transferencia de masa. Como la transferencia de masa o difusin como se llama tambin, ocurre solamente en mezclas, su evaluacin debe incluir un examen del efecto de todos los componentes.La difusin molecular puede definirse como la transferencia de molculas individuales a travs de un fluido por medio de los desplazamientos individuales y desordenados de las molculas. Podemos imaginar a las molculas desplazndose en lnea recta y cambiando su direccin al rebotar cuando chocan con otras molculas. Puesto que las molculas se desplazan en trayectorias al azar, la difusin molecular a veces se le llama tambin proceso de trayectoria aleatoria.Unidades de concentracin:Concentracin molar (Ci). Esta dada por el nmero de moles del componente i presentes en el volumen V del sistema. Matemticamente: Concentracin msica (ri). Representa la masa del componente i en el volumen V del sistema: La concentracin total de masa o densidad, r, es la masa total de la mezcla contenida en la unidad de volumen, esto es:

M = peso molecular del componente in = Nmero de componentes presente en la mezclaConcentracin de Mezcla (c). Esta dada por el nmero de moles del componente en el volumen del sistema V m = Nmero de componentes presente en el sistemaDensidad de mezcla (). Es igual a la masa total del sistema en el volumen V

Fraccin Msica (i). Representa la masa del componente i en la masa total ; adems,

Fraccin Molar (yi, xi). Son los moles del componente i en los moles totales del sistema. (Lquidos y slidos)En caso de gases se establece: ; Para un gas ideal: ; Donde Pi = Presin parcial del componentePt = Presin totalEn el caso de los lquidos no electrolitos (Solucin como molculas) se presenta por: ; Pero para lquidos electrolitos se establece la fraccin inica equivalente de la siguiente manera:Zi = Valencia del catinZA = Valencia del anin

Unidades de velocidad (V)En un sistema de componentes mltiples, las diferentes especies se movern de manera normal a diferentes velocidades; por lo tanto, para evaluar la velocidad de la mezcla de gases, se necesita promediar la velocidad de cada una de las especies presentes.Velocidad Msica Promedio (v); Donde: vi = Velocidad absoluta de la especie i con relacin a ejes de coordenadasVelocidad Molar Promedio (V). Se define en funcin de las concentraciones molares de todos los componentes por medio de la expresin: Para un Gas La velocidad de una especie particular con relacin a la masa promedio o velocidad molar media se llama velocidad de difusin.Se pueden definir dos velocidades diferentes de difusin:vi-v = Velocidad de difusin de la especie i con relacin a la velocidad media de la masavi-V = Velocidad de difusin de la especie i con relacin a la velocidad molar mediaDe acuerdo a la Ley de Fick, una especie puede tener una velocidad relativa a la masa o una velocidad molar media, solamente si existen los gradientes en la concentracinUnidades de flujoEl flujo de masa (o molar) de una especie dada es una cantidad Vectorial que denota la cantidad de la especie particular, ya sea en unidad de masa o molar, que pasa en un incremento de tiempo a travs de un rea unitaria normal al vector.Flujo Molar. El flujo molar indica la variacin del gradiente de concentracin a travs de una lnea de camino como resultado de la transferencia de la fase I a la fase II, en ausencia de campos electromagnticos. La relacin bsica correspondiente a la difusin molecular define el flujo molar relativo a la velocidad molar media (Ja) o (Ji).

Fick fue quien primero postul una relacin emprica para este flujo molar y, por lo tanto, se le llama primera Ley de Fick. Esta, define el componente A de difusin en un sistema isotrmico e isobrico. Si la difusin se lleva a cabo nicamente en la direccin z, la ecuacin de Fick de la rapidez es:

El signo negativo representa el sentido del flujo.JAZ = Es el flujo molar en la direccin de z relativa a la velocidad molar promedio (kg.mol de A/seg.m2) , (Lb.mol de A/seg.pie2) = Es el gradiente de concentracin en la direccin zCA = (kg.mol/m3) , (Lb.mol/pie3)Z = (m) (pie)DAB = El factor de proporcionalidad, es la difusividad de la masa o coeficiente de difusin correspondiente a un componente A que se difunde a travs del componente B. (m2/seg) (pie2/hr)

OsmosisBajo condiciones normales el agua entra y sale constantemente de las clulas vivas. Esta difusin del agua a travs de membranas selectivamente permeable se denomina smosis (difusin de un lquidos a travs de una membrana semipermeable). El trmino smosis se deriva de la palabra griega que significa empujar. La tendencia del agua a empujar sus molculas desde la porcin ms concentrada a una de menor concentracin es el resultado de una fuerza que se llama presin osmtica.La presin osmtica depende de la concentracin de solutos, es decir, mientras ms concentrada est la solucin, mayor ser la presin osmtica. Por ejemplo, una solucin 1 molar tiene una presin osmtica de 22.4 atm mientras que el agua destilada tiene una presin osmtica de cero.Osmosis y clulas vivas. La smosis en los organismos puede efectuarse con un movimiento del agua de una solucin de menor concentracin a una ms concentrada. En ciertos casos la solucin menos concentrada puede estar relativamente diluida como es el caso del agua del suelo que rodea las races vegetales. Lo anterior puede observarse, si colocamos glbulos rojos en agua, estos comienzan a hincharse como resultado de la smosis, cambiando su forma caracterstica bicncava a esferas turgentes las cuales pronto revientan. La membrana semipermeable de los glbulos rojos no permite el paso hacia el exterior a las molculas ya que es impermeable, pero s permite el paso del agua hacia su interior. Las membranas de las clulas vegetales son selectivamente permeables, es decir, permiten que el agua y otras sustancias pequeas no cargadas; mientras que restringen mucho el movimiento de sustancias grandes y especialmente de sustancias cargadas.Del mismo modo que la difusin y el flujo msico impulsado por presin, la smosis se produce espontneamente en respuesta a fuerzas impulsoras. En la difusin simple, las sustancias se mueven a favor del gradiente de concentracin; en el flujo msico impulsado por presin las sustancias se mueven a favor de un gradiente de presin; en la smosis, los dos tipos de gradientes afectan el transporte. La direccin y el flujo hidrulico a travs de una membrana no estn determinados nicamente por el gradiente de concentracin de agua o por el gradiente de presin, sino por la suma de los dos tipos de fuerzas impulsoras.