Procesos de transporte

En biologia, la difusion a traves de una membrana es mUfho mas usual e interesante que el
transporte de particulas en una solucion no compartimentalizada.
Hemos considerado, hasta ahora, la difusion a traves de un area imaginaria A (figura 9.1).
Si se tiene una membrana de un area determinada y de espesor despreciable (figura 9.2), se
debera sustituir el coeficiente de difusion 0, por un coeficiente de permeabilidad, P. De esta
manera, puede escribirse la ecuacion 9.24, en un proceso isotermico e isobarico, y sin contener
electrolitos:
dm
-=-PA(C -C)
dt 2 1
• • • • • .... • • . •••••••• • • • • •
•••• • •• • • • • • •
•••••••••••
•••• • •••• ••• • • • • •
••••••••• • • • • •
••••••••••• • •
•• ••• C·· • / • •••• 1 ••••• • • C2
•••• ••• ••• • •
• • •
••••••••••••••
• •
•••••••••••
••••• ••••• •
• • •
............ :. • • •
• A··••.••.••.•••• • • •
•• •••••• •••• • • • • • •
A •
Figura 9.2 Fenomeno de osmosis. Dos compartimentos con diferente concentracion de soluto se encuentran
separados par una membrana que solo permite el paso del solvente.
Si definimos a J como el flujo volumetrico (dm/dt), tendremos para el soluto i:
J; = - P; (C 2 - C)
donde Ji es el movimiento neto de i en mol cm- 2 S-l; C2 y C 1 son las concentraciones molares del
soluto en ambos compartimentos. EI coeficiente de difusion (Oi), no solo depende del tipo de
particulas en cuestion (soluto y solvente), sino tambien de la naturaleza de la membrana como
son su espesor t.x y su estructura molecular.
Usualmente, las propiedades de la membrana no se conocen con detalle, sin embargo, el
valor de Pi puede precisarse usando la ecuacion 9.27. Primero debe determinarse el flujo del
soluto midiendo la cantidad de soluto que atraviesa la membrana por unidad de tiempo y por
unidad de area. AI mismo tiempo, resulta necesario determinar las concentraciones internas y
externas. Oebido a los fenomenos de superficie mostrados en la figura 9.3, el calculo de t.C es
mas complicado que la simple determinacion de las concentraciones en ambos lados de la
membrana. Aun si las fases liquidas (soluciones) estan bien agitadas en ambos lados de la mem-
brana, las concentraciones en la zona que se hallan en contacto con la membrana (C;' C2) no
seran las mismas que las concentraciones en el resto de la solucion (C1 y C2). Como se aprecia