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Diffusion01:12

Diffusion

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Diffusion is the passive movement of substances down their concentration gradients—requiring no expenditure of cellular energy. Substances, such as molecules or ions, diffuse from an area of high concentration to an area of low concentration in the cytosol or across membranes. Eventually, the concentration will even out, with the substance moving randomly but causing no net change in concentration. Such a state is called dynamic equilibrium, which is essential for maintaining overall...
221.8K
Diffusion01:21

Diffusion

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Diffusion is a type of passive transport. In passive transport, a substance tends to move from an area of high concentration to an area of low concentration until the concentration is equal across the space. For example, take the diffusion of substances through the air. When someone opens a perfume bottle in a room filled with people, the perfume is at its highest concentration in the bottle and is at its lowest at the edges of the room. The perfume vapor will diffuse, or spread away, from the...
6.5K
Behavior of Gas Molecules: Molecular Diffusion, Mean Free Path, and Effusion03:48

Behavior of Gas Molecules: Molecular Diffusion, Mean Free Path, and Effusion

31.4K
Although gaseous molecules travel at tremendous speeds (hundreds of meters per second), they collide with other gaseous molecules and travel in many different directions before reaching the desired target. At room temperature, a gaseous molecule will experience billions of collisions per second. The mean free path is the average distance a molecule travels between collisions. The mean free path increases with decreasing pressure; in general, the mean free path for a gaseous molecule will be...
31.4K
Facilitated Diffusion01:16

Facilitated Diffusion

1.3K
The plasma membrane, a critical structure in cellular biology, houses an array of transporters, or carrier proteins, interspersed within its lipid bilayer. These proteins play a crucial role in solute transport through facilitated diffusion, a form of passive diffusion that uses transporters to move the molecules across the membrane.
In this process, substrates such as organic compounds and ions interact with a transporter on one side, triggering conformational changes in proteins that enable...
1.3K
Atomic Mass01:52

Atomic Mass

70.5K
Atoms — and the protons, neutrons, and electrons that compose them — are extremely small. For example, a carbon atom weighs less than 2 × 10−23 g. When describing the properties of tiny objects such as atoms, we use appropriately small units of measure, such as the atomic mass unit (amu). The amu was originally defined based on hydrogen, the lightest element, then later in terms of oxygen. Since 1961, it has been defined with regard to the most abundant isotope of carbon, atoms of which...
70.5K
Molar Mass01:54

Molar Mass

87.1K
The identity of a substance is defined not only by the types of atoms or ions it contains but by the quantity of each type of atom or ion. For example, water, H2O, and hydrogen peroxide, H2O2, are alike in that their respective molecules are composed of hydrogen and oxygen atoms. However, because a hydrogen peroxide molecule contains two oxygen atoms, as opposed to the water molecule, which has only one, the two substances exhibit very different properties.
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La cristalización desencadenada por la difusión masiva a una supersaturación local más baja.

Shuqi Xu1, Juan F Torres2

  • 1ANU HEAT Lab, School of Engineering, The Australian National University, Canberra, ACT, Australia.

Communications chemistry
|February 10, 2026
PubMed
Resumen

Los flujos de masa no equilibrados, como la termodifusión y la difusión, reducen la relación de supersaturación para la cristalización. La cristalización se inicia en gradientes de concentración pronunciados, no en la súper saturación máxima, lo que afecta el ancho de la zona metastable.

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Área de la Ciencia:

  • Química Física es la química física.
  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • Ingeniería Química Ingeniería Química.

Sus antecedentes:

  • La cristalización es crucial para los procesos naturales e industriales.
  • Los factores de no equilibrio como la historia térmica, las perturbaciones mecánicas y el flujo influyen en la cristalización.
  • El impacto de los flujos de masa en la supersaturación de la cristalización sigue sin caracterizarse.

Objetivo del estudio:

  • Para investigar el efecto de los flujos de masa impuestos en la relación de supersaturación en la que la cristalización se vuelve observable.
  • Demostrar experimentalmente cómo los flujos de masa difusivo termodifusivo e isotérmico afectan la cristalización.
  • Comprender el papel de las condiciones de no equilibrio en el control de la cristalización.

Principales métodos:

  • Investigación experimental de la cristalización acuosa de cloruro de potasio.
  • Utilizando la cristalización por enfriamiento para establecer una relación de supersaturación de referencia.
  • Aplicación de flujos de masa de difusión térmica e isotérmica.

Principales resultados:

  • La cristalización se produjo a menores ratios de supersaturación local bajo flujos de masa en comparación con los sistemas de referencia.
  • La termodifusión termofóbica condujo a una aparición de cristales más temprana que la referencia de equilibrio.
  • La difusión isotérmica dio lugar a la cristalización a concentraciones más bajas y temperaturas más altas de lo esperado.
  • La cristalización se inició de manera consistente en regiones con gradientes de concentración pronunciados.

Conclusiones:

  • Los flujos de masa no equilibrados pueden reducir el ancho de la zona metastable para la cristalización.
  • Los campos de temperatura y concentración que varían espacialmente son críticos para controlar la cristalización.
  • Los hallazgos tienen amplias implicaciones para los procesos industriales que requieren un control preciso de la cristalización.