การแพร่และการออสโมซิส

 การแพร่ (Diffusion) และการออสโมซิส (Osmosis)

หมายถึง การเคลื่อน
ที่ของโมเลกุลหรืออิออน(ไอออน) ซึ่งจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลที่มากกว่า ไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลที่น้อยกว่า จนกระทั่งความหนาแน่นของโมเลกุลของสารเกิดความสมดุล คือความหนาแน่นของโมเลกุลเท่ากันจึงหยุดแพร่

 สารที่จะแพร่ได้ต้องอยู่ในสภาวะโมเลกุลหรืออิออนที่เคลื่อนที่ได้ เช่น สภาวะก๊าซหรือของเหลวหรืออนุภาคของแข็งที่แขวนลอยในตัวกลางที่เป็นของเหลวต้องอาศัยพลังงานจลน์ที่อยู่ในโมเลกุลหรืออิออนในการแพร่

      การแพร่ของอนุภาคของแข็งในตัวกลางที่เป็นของเหลว จะอาศัยพลังงานจลน์ของของเหลวที่กระแทกโมเลกุลของของแข็งตลอดเวลา

      เกิดขึ้นเมื่อมีโมเลกุลหรืออิออนของสารในที่ 2 แห่งหนาแน่นไม่เท่ากัน ซึ่งจะเกิดการแพร่จากบริเวณที่หนาแน่นมากไปยังบริเวณที่หนาแน่นน้อยกว่า

      โมเลกุลของสารที่อยู่กันอย่างหนาแน่นจะชนกันเอง และกระแทกให้โมเลกุลรอบนอกเคลื่อนที่ออกไปจากบริเวณที่หนาแน่นมาก กระจายออกไปเรื่อยๆ 

การออสโมซิส (อังกฤษ: Osmosis) เป็นกระบวนการแพร่โมเลกุลของน้ำผ่านเยื่อเลือกผ่าน. จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของน้ำมาก (สารละลายความเข้มข้นต่ำ) ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของน้ำน้อย (สารละลายความเข้มข้นสูง) กระจายจนกว่าโมเลกุลของน้ำจะเท่ากัน เป็นกระบวนการทางกายภาพที่ตัวทำละลายจะเคลื่อนที่โดยไม่อาศัยพลังงาน ผ่านเยื่อเลือกผ่าน (ซึ่งตัวทำละลายจะผ่านเยื่อเลือกผ่านได้ แต่สารละลายจะไม่สามารถผ่านเยื่อเลือกผ่านได้) การออสโมซิสก่อให้เกิดพลังงาน และสามารถสร้างแรงได้

     การเคลื่อนที่ของตัวทำละลายจะเคลื่อนที่จากสารละลายความเข้มข้นต่ำกว่า ไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่า เพื่อเป็นการลดความต่างของความเข้มข้นของสาร แรงดันออสโมติกหมายถึง แรงดันที่ใช้สำหรับการคงดุลยภาพ โดยที่ไม่มีการเคลื่อนที่ของตัวทำละลายอีกต่อไป

การออสโมซิสเป็นกระบวนการสำคัญสำหรับระบบชีววิทยา โดยเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะมีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน โดยทั่วไปแล้ว เยื่อหุ้มเซลล์จะไม่ยอมให้สารละลายอินทรีย์ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ผ่านเข้าออกได้ อย่างเช่น โพลีแซกคาไรด์ ขณะที่น้ำ อากาศและสารละลายที่ไม่มีประจุไฟฟ้าสามารถผ่านเข้าออกได้ ความสามารถในการผ่านเข้าออกเยื่อหุ้มเซลล์ของสารอาจขึ้นอยู่กับคุณสมบัติในการละลาย ประจุไฟฟ้า หรือคุณสมบัติทางเคมี และขนาดของสารละลายนั้น กระบวนการออสโมซิสเป็นกระบวนการพื้นฐานในการนำน้ำผ่านเข้าออกเยื่อหุ้มเซลล์ แรงดันเทอร์เกอร์ของเซลล์จะถูกควบคุมโดยการออสโมซิส 

การแพร่เข้าของน้ำทำให้เซลล์มีขนาดใหญ่ขึ้น ในเซลล์พืชมีผนังเซลล์ แต่ในเซลล์สัตว์ไม่มีผนังเซลล์ถ้าการแพร่เข้าของน้ำมากเกินไปเซลล์จะแตกได้