A DIFUSÃO DE MEMBRANA

O conceito de difusão está relacionado com o movimento aleatório individual de cada molécula. Nesse processo, as moléculas de uma substância se movem de uma região do meio onde estão mais concentradas para outra onde estão menos, ou seja, a favor do gradiente de concentração, sendo uma conseqüência direta do movimento browniano (movimento ao acaso). O movimento browniano das moléculas garante que o sistema passe de um estado inicial desequilibrado para um estado final equilibrado. Essa substância ao qual as moléculas se movimentam é chamada de soluto. A substância dentro da qual o soluto se move é o solvente. A mistura final é chamada de solução. A concentração (C) do soluto é a quantidade de sua massa (m) contida no volume (V), ou seja, C=m/V (Okuno Et al, 1987).

A energia que produz a difusão é a do movimento cinético da matéria. As moléculas do soluto passam pelos espaços intermoleculares da membrana, por movimento cinético das moléculas ou íons. (Antonello, 1998)

A difusão pode ser vista como um processo no qual a concentração tende a se igualar em todos os pontos do sistema com o passar do tempo. Para haver difusão, a distribuição espacial das moléculas da substância deve ser não-homogênea (Alonso Et al, 1972)

Os processos de difusão são calculáveis utilizando o raciocínio estatístico, exceto quando a concentração é muito baixa, muito alta ou varia abruptamente em pequenas distâncias. Para resolver esse problema, em 1855, o fisiologista alemão Adolf Fick sugeriu uma equação. A lei de Fick estabelece uma relação entre a densidade de corrente e a variação por unidade de comprimento (ou gradiente) da concentração da substância. (Alonso Et al, 1972).

A quantidade M de material que passa através de uma secção de área unitária, S, por unidade de tempo é conhecido como fluxo Ix.

Ix = dM/ S. dx

O fluxo, por sua vez, é proporcional ao gradiente de concentração (dC/dx):

Ix= -D(dc/dx)

Onde D corresponde ao coeficiente em difusão em cm2/s, C é a concentração em g/cm3 e x a distância em cm do movimento perpendicular a superfície da barreira.

O sinal negativo da equação significa que a difusão ocorre na direção de diminuição da concentração difusante. A segunda equação é a Primeira Lei de Fick, que estabelece que o fluxo da matéria é proporcional à diminuição da concentração (dc), e inversamente proporcional à distância (dx)

A primeira lei de Fick relaciona o fluxo de material com o gradiente de concentração, descreve o processo de difusão sob condições de estado estacionário, ou seja, o gradiente de concentração (dc/dx), não varia com o tempo. No entanto, na maioria dos métodos usados para estudar a difusão, o interesse está na variação da concentração com o tempo e a distância. Nesse caso, a 1º lei passa a ser convertida em uma equação de 2º ordem, surgindo assim, a 2º Lei de Fick.

A Segunda lei de Fick representa a velocidade de alteração da concentração de soluto em função do tempo e o deslocamento, ou seja, dois fatores importante para determinar o coeficiente de difusão de qualquer soluto em qualquer sistema.