Cantitatea transportată:

* Flux de molecule → difuzie moleculară

* Cantitate de energie → conductivitate termică

* Flux de sarcini electrice → conductivitate electrică

• se produc în mod spontan, fără consum de energie din exterior, în sensul anihilării condiţiilor de disimetrie care le produc (spre o stare de echilibru)

• OSMOZA

• DIFUZIA

Cauzate de o mişcare de agitaţie aleatoare

FENOMENE DE TRANSPORT

Osmoza: fenomenul de trecere a moleculelor solventului printr-o membrană semipermeabilă; transport pasiv.

* Pasiv: determinat de diferenţa de concentraţie a ionilor de cele două parţi ale membranei; se face în sensul micşorarii acestei diferenţe

* Activ (la nivelul unor membrane biologice): se realizează împotriva gradientului de concentraţie, datorită energiei dezvoltate la nivelul membranei prin procese metabolice

Transportul de substanţă prin membrane

OSMOZA

Membrane semipermeabile: membrane ce selectionează moleculele în funcţie de dimensiunile şi de forma acestora.

Presiune osmotică ()

hg - densitatea soluţiei

Osmometrul Dutrochet

Pentru soluţii diluate:

TRV V – volumul soluţiei;

- numărul de moli de solvit din volumul V;

R – constanta universală a gazelor;

T – temperatura absolută ANkR

legea Van’t Hoff

C – concentraţia (număr molecule/unitatea de volum);

k – constanta lui Boltzmann

TCk

Diferenţa între presiunea exercitată de o soluţie diluată ce conţine un număr de moli de solvit într-un volum dat şi presiunea exercitată de către solventul pur este egală cu presiunea pe care ar exercita-o un gaz perfect ce conţine acelaşi număr de moli în acelaşi volum.

Soluţii izotonice: soluţii cu aceeaşi presiune osmotică

Solutie hipertonică: soluţie cu presiune osmotică mai mare

Solutie hipotonică: soluţie cu presiune osmotică mai mică

Turgescenţa: umflarea celulelor introduse într-un mediu hipoton; hemoliza (în cazul hematiilor)

Ratatinare: micşorarea dimensiunilor celulelor introduse într-un mediu hiperton; plasmoliza (în cazul hematiilor)

Pentru a păstra şi asigura forma şi dimensiunea celulelor în scopul conservării lor trebuie introduse într-un mediu care să aibă aceeaşi presiune osmotică cu cea a lichidului intracelular (mediu izoton).

Presiunea osmotică a serului sanguin egală cu cea a unei soluţii

de NaCl 9 gº/ºº, sau cu cea a unei soluţii de glucoză 47 gº/ºº

Izotonizarea soluţiilor medicamentoase: realizarea de soluţii cu aceeaşi presiune osmotică cu cea a serului sanguin.

Toate soluţiile introduse în organism prin injecţii intravenoase trebuie să aibă aceeaşi presiune osmotică cu presiunea osmotică a serului sanguin.

Pentru o serie de lichide biologice din organismele vii presiunea osmotică este constantă. Modificarea acesteia poate oferi informaţii asupra stării de sănătate a organismului.

* Se produce cu viteze diferite în toate stările de agregare.

* Este pus în evidenţă ca urmare a unei diferenţe de densitate sau de concentraţie între cele două substanţe.

Fluxul de materie transportată, la un moment dat (dt), printr-o secţiune dată (dS):

dtdQ

dSj 1 dQ – numărul de molecule ce străbat secţiunea

transversală a cilindrului

FENOMENUL DE DIFUZIE

),( txCC

Fenomenul de pătrundere a moleculelor unei substanţe printre moleculele altei substanţe, fără acţiunea unor cauze externe.

Deoarece gradientul de concentraţie se scrie sub forma unei derivate parţiale

xCDj I lege a lui Fick

D – coeficient de difuzie

D = f(natura substanţei, vâscozitate, temperatură)

rTkD

6

r – raza particulelor ce difuzează;

k – constanta lui Boltzmann;

T – temperatura;

- coeficientul de vâscozitate

dtdSxCDdQ I lege a lui Fick

dQ – numarul de molecule ce difuzează normal printr-o suprafaţă

dS – aria suprafeţei;

C/x – gradientul de concentraţie;

dt – timpul de difuzie

0122

tC

DxC a II-a lege a lui Fick

Dacă (C/t) = 0: 022 dxCd

Dj

dxdC regim staţionar

de transport

),( txCCDeoarece → ),( txjj

Conform principiului de conservare a materiei numărul de molecule transportate trebuie să fie constant.

→ xj

tC

Ecuaţia de propagare a materiei în timpul difuziei.

Fluxul molecular j este acelaşi în toate punctele de difuzie.

dtdSCCPdm

21 I lege a lui Fick

dm – cantitatea de substanţă difuzată;

C1, C2 – concentraţiile soluţiilor;

dS – suprafaţa membranei prin care se produce difuzia;

P – coeficientul de permeabilitate al membranei.

Difuzia printr-o membrană

* Masa constantă de gaz perfect (m), ce ocupă volumul V, sub presiunea p şi la temperatura T

Legea Boyle-Mariotte (T – const) p·V = const.

Legea Gay-Lussac (p – const) (V/T) = const.

Legea lui Charles (V – const) (p/T) = const.

legile transformărilor simple ale gazului ideal

Starea gazoasă perfectă: * stare spre care tind toate gazele atunci când p → 0* nu există interacţiuni între molecule* volumul propriu al moleculelor se neglijează

GAZE PERFECTE