Secara umum, difusi berarti penyebaran zat atau kualitas dari area dengan konsentrasi yang relatif tinggi ke area dengan konsentrasi yang lebih rendah. Istilah ini paling sering digunakan untuk menggambarkan proses di mana molekul dari jenis yang berbeda mencapai konsentrasi yang seragam, setelah awalnya terdistribusi tidak merata, melalui gerakan acak mereka. Ini kadang-kadang disebut difusi molekuler dan memainkan peran kunci dalam banyak bidang fisika, kimia, dan biologi. Ini terkait erat dengan cara sel mengambil nutrisi, sehingga kehidupan tidak akan ada tanpanya. Istilah ini juga dapat merujuk pada penyebaran panas atau cahaya, atau, dalam konteks ilmu sosial, penyebaran ide atau inovasi melalui masyarakat.
Difusi Molekul
Molekul terus bergerak, karena adanya panas; bahkan pada suhu yang sangat rendah, beberapa energi panas hadir, memberikan gerakan termal partikel. Dalam zat padat, partikel tertahan dalam struktur yang relatif kaku dan tidak dapat menyimpang terlalu jauh dari posisi awalnya, tetapi dalam zat cair dan gas, mereka bebas bergerak dengan cara yang tidak terlalu dibatasi. Gerakan ini acak, karena molekul terus-menerus memantul satu sama lain, sehingga tidak ada pola keseluruhan. Gerakan acak inilah yang memungkinkan terjadinya difusi. Tingkat di mana fenomena itu terjadi meningkat dengan suhu, karena kecepatan partikel bergerak meningkat.
Jika dua gas yang berbeda pada temperatur yang sama dikontakkan satu sama lain, maka seiring waktu, gerakan acak molekul-molekulnya akan menyebabkan mereka bercampur hingga terdistribusi secara merata, tanpa pengaruh faktor eksternal apa pun. Fenomena serupa sering dapat diamati dengan dua cairan yang berbeda, tetapi kadang-kadang, karena faktor kimia, cairan tidak dapat bercampur. Misalnya, menambahkan minyak sayur ke dalam air tidak akan menghasilkan difusi. Ketika padatan dilarutkan dalam cairan, molekulnya akan berdifusi ke seluruh cairan.
Dalam cairan yang bercampur, difusi dapat diamati jika cairan memiliki warna yang berbeda. Namun, fenomena ini tidak boleh dikacaukan dengan konveksi atau adveksi, yang melibatkan pergerakan massal cairan oleh arus yang membutuhkan sumber energi. Difusi adalah salah satu bentuk dari apa yang oleh para ilmuwan disebut transpor pasif, yang berarti pergerakan yang terjadi tanpa memerlukan energi tambahan. Dalam contoh yang sering dikutip dari setetes pewarna berwarna ditambahkan ke segelas air, banyak pencampuran yang terjadi sebenarnya karena arus yang dibentuk oleh gerakan awal tetesan pewarna di bawah gravitasi. Dalam eksperimen yang menghilangkan efek ini, dan efek serupa, difusi sejati dapat diamati; misalnya, air berwarna dapat terlihat berdifusi melalui gel, tetapi ini adalah proses yang jauh lebih lambat.
Pentingnya untuk Hidup
Difusi juga berperan dalam proses yang terlibat dalam kehidupan sel, terutama transportasi nutrisi, asam amino dan zat penting lainnya dari satu tempat ke tempat lain. Osmosis, proses di mana molekul diangkut melintasi dinding dan membran sel tumbuhan dan hewan individu, adalah bentuk difusi. Dinding sel adalah membran permeabel selektif, atau membran yang dapat dilalui oleh molekul tertentu, tetapi yang lain tidak. Jika pada salah satu sisi membran terdapat larutan yang konsentrasinya tinggi, sedangkan pada sisi lain terdapat larutan yang konsentrasinya lebih rendah, maka pelarut akan cenderung berpindah ke daerah yang konsentrasinya lebih tinggi sampai kedua larutan mencapai kesetimbangan. . Ini hanya dapat terjadi jika molekul zat terlarut – zat terlarut – lebih besar daripada pelarut. Molekul pelarut yang lebih kecil dapat melewati membran, sedangkan yang lebih besar terlalu besar untuk melakukannya, dan harus tetap berada di sisi lain.
Bentuk Difusi Lainnya
Difusi juga dapat berarti penyebaran panas melalui zat padat, meskipun ini biasanya disebut sebagai konduksi, dan penyebaran cahaya melalui zat tembus cahaya — misalnya kaca buram dalam bola lampu yang digunakan untuk memberikan cahaya “difusi” yang lebih menyenangkan di mata. Di luar konteks fisika, istilah tersebut dapat digunakan untuk menggambarkan penyebaran ide atau teknologi inovatif melalui suatu populasi melalui kontak antar manusia, kesesuaian dalam suatu kelompok, atau melalui pengamatan terhadap manfaat yang diberikan kepada orang lain.