Difusi Adalah

Latar Belakang

Difusi Adalah – Pengertian, Faktor, Perbedaan, Gambar & Contoh – DosenPendidikan.Com – Difusi adalah peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi.

Difusi merupakan salah satu peristiwa perpindahan massa yang prosesnya sering juga dilakukan dalam industri-industri. Proses difusi minimal melibatkan dua zat, salah satu zat berkonsentrasi lebih tinggi daripada zat lainnya atau dapat dikatakan dalam kondisi belum setimbang, Keadaan ini dapat menjadi driving force dari proses difusi.

Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida.

Pada percobaan ini, yang diteliti ialah proses difusi gas cair dan proses difusi cair-cair. Pada percobaan ini digunakan cairan aseton dengan variasi temperature untuk mengetahui pengaruhnya terhadap proses difusi. Untuk difusi gas cair digunakan cairan yang mudah menguap sehingga proses difusi mudah untuk dilihat. Pada difusi cair-cair digunakan larutan yang mudah terurai ion-ionnya di dalam air sehingga proses difusi mudah untuk diamati. Pada percobaan ini dilakukan variasi konsentrasi untuk mengetahui pengaruhnya terhadap proses difusi. Variasi ini dilakukan agar diperoleh suatu perbandingan dari kedua variasi tersebut serta pengaruhnya terhadap koefisien difusi.

Difusi

Proses difusi merupakan proses transport pasif. Di dalam proses difusi partikel zat akan bergerak dari daerah berkonsentrasi tinggi menuju daerah dengan konsentrasi yang lebih rendah sehingga akan menghasilkan konsentrasi yang sama di dalam zat tersebut.

Baca Juga : Fermentasi adalah

Proses Difusi

Proses difusi terjadi akibat adanya pergerakan suatu partikel zat dari daerah yang berkonsentrasi lebih tinggi menuju daerah yang berkonsentrasi lebih rendah melewati suatu membran sel. Syarat agar partikel dapat melalui membran ketika berdifusi ialah ukuran partikel tersebut sangat kecil dan partikel tersebut dapat larut di dalam air dan di dalam lemak. Proses difusi dapat terjadi pada zat padat, zat cair ataupun zat gas. Proses difusi tidak membutuhkan energi sehingga proses difusi juga disebut sistem transpot pasif. pergerakan partikel pada proses difusi berasal dari gerakan acak partikel-partikel zat yang berdifusi.

Permeabilitas membran dalam proses difusi dibedakan menjadi:

1. Impermeabel (tidak permeabel)
   Membran yang tidak dapat dilalui oleh partikel zat yang terlarut dan air. Contoh: membran karet.
2. Permeabel
   Membran yang dapat dilalui partikel zat-zat terlarut dan air. Contoh: membran sel pada kentang
3. Semipermeabel
   Membran yang tidak dapat dilalui oleh partikel zat terlarut dan hanya dilalui oleh air. Contoh: membran sel pada sitoplasma

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusi suatu zat :

Kecepatan difusi suatu partikel atau molekul suatu zat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :

• Ukuran Partikel

Semakin kecil ukuran partikel menyebabkan kecepatan partikel semakin besar.

• Ketebalan membran

Semakin tipis membran sel menyebabkan kecepatan difusi semakin besar.

• Luas suatu area

Semakin besar luas area menyebabkan kecepatan difusi semakin besar.

• Jarak

Semakin dekat jarak antara dua konsentrasi menyebabkan kecepatan difusi semakin besar.

• Suhu

Ketika suhu semakin tinggi maka partikel akan mendapat energi yang lebih besar untuk bergerak sehingga kecepatan difusinya semakin besar.

Contoh difusi dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya :

1. Ikan air tawar yang diletakkan di dalam air laut menyebabkan volume tubuh ikan akan menyusut karena air laut bersifat hypertonic terhadap sel tubuh mahluk hidup. Mengkonsumsi air laut menyebabkan tubuh akan mengalami dehidrasi.
2. Parfum yang disemprotkan akan menyebar ke seluruh ruangan karena berdifusi dengan udara.
3. Gula yang dimasukkan ke dalam minuman panas di dalam gelas akan menyebar ke seluruh volume air gelas walaupun tanpa di aduk karena berdifusi di dalam zat cair.

Baca Juga : Campuran Homogen Heterogen Adalah

Pengertian difusi

Difusi adalah peristiwa ketika zat di dalam pelarut mengalir atau berpindah, dari bagian yang punya konsentrasi tinggi, ke bagian dengan konsentrasi rendah. Proses ini akan terus terjadi sampai semua zat tersebut tersebar secara merata atau konsentrasi sudah seimbang, tidak ada lagi yang lebih tinggi atau rendah. Mengambil contoh teh di atas, teh yang tawar tersebut perlahan menjadi manis seluruhnya.

Faktor pengaruh kecepatan difusi

Proses difusi bisa terjadi dalam kecepatan tinggi atau rendah, tergantung faktor-faktor di bawah ini:

• Ukuran partikel, partikel yang kecil lebih mudah bergerak, membuat proses difusi semakin cepat.
• Luas area, area yang luas memperbesar kecepatan difusi.
• Jarak, bila jarak di antara dua konsentrasi berbeda itu besar, kecepatan difusi akan melambat.
• Ketebalan membran, membran yang tipis membuat difusi semakin cepat.
• Suhu tinggi akan mempercepat difusi sebab partikel mendapatkan energi dari panas.

Proses difusi

Seperti sudah disebutkan di atas, difusi terjadi ketika ada perbedaan konsentrasi, terjadi pergerakan partikel zat padat, cair, atau gas, melewati suatu membran menuju tempat dengan konsentrasi tinggi ke rendah. Inilah beberapa hal yang perlu Anda ketahui:

1. Bila proses dalam transportasi tersebut tidak menggunakan energi, maka disebut dengan transportasi pasif.
2. Proses melewati membran terjadi karena adanya kekuatan dorong dari gerakan partikel yang acak ketika berdifusi.
3. Partikel yang bisa melewati membran adalah partikel berbentuk kecil, larut di air dan lemak, serta sederhana.

Jenis difusi

Difusi dibedakan menjadi dua, yaitu difusi biasa dan khusus. Inilah uraiannya:

• Difusi biasa

Sel ingin mengambil nutrisi, atau terjadi pada molekul/partikel hydropobhic (tidak berpolar). Partikel akan langsung berdifusi tanpa memerlukan energi, dan bisa melewati membran langsung.

• Difusi khusus

Terjadi di sel yang ingin mengambil nutrisi, terjadi di partikel yang punya polar/ion (hydrophilic). Diperlukan protein yang khusus agar partikel bisa melewati membran.

Baca juga : Sublimasi Adalah

Contoh difusi

Di kehidupan sehari-hari, Anda akan sering melihat contoh terjadinya difusi, yang paling mudah seperti contoh teh dan gula di atas. Contoh yang lain adalah:

1. Parfum ketika disemprotkan di dalam kamar, aromanya akan segera menyebar ke seluruh penjuru kamar, sebab partikel di parfum berdifusi dengan udara.
2. Proses yang terjadi ketika Anda menaburkan garam ke dalam makanan.
3. Konduksi panas, di mana energi panas dari satu benda tersebut bergerak dari suhu yang tinggi ke suhu rendah, membuat benda lain yang menyentuhnya jadi panas juga.

Macam-Macam Difusi

Proses difusi yang kita ketahui terbagi ke dalam 3 jenis yaitu difusi pada material cair, difusi pada material padat, dan difusi pada material gas.

• Difusi cair

Dikatakan difusi cair jika terjadi perpindahan molekul cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu ketika kita merendam kedelai dalam air saat pembuatan tempe. Selama perendaman akan terjadi difusi air dari lingkungan luar (yang kadar airnya tinggi) ke dalam kedelai (yang kadar airnya rendah).

• Difusi padat

Dikatakan difusi padat jika terjadi perpindahan molekul padatan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu ketika kita melakukan perendaman buah dengan larutan gula dalam pembuatan manisan buah. Selama perendaman selain terjadi difusi air dari lingkungan luar ke dalam buah juga terjadi difusi molekul gula (molekul padatan) ke dalam buah dan ini berarti difusi padatan juga terjadi dalam pembuatan manisan buah ini. Selama ini batasan antara kapan terjadinya difusi air dengan difusi padatan masih belum jelas karena prosesnya sering terjadi bersamaan dan susah untuk dibedakan.

• Difusi gas

Dikatakan difusi gas jika terjadi perpindahan molekul gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu difusi O2 pada pengemas plastik. Ketika kita menggunakan pengemas plastik untuk membungkus suatu bahan, maka selama penyimpanan akan terjadi difusi oksigen dan uap air dari lingkungan luar ke dalam plastik pengemas.

Jumlah oksigen dan uap air yang dapat masuk ke dalam plastik pengemas bervariasi tergantung permeabilitas dari plastik pengemas tersebut. Semakin banyak jumlah oksigen dan uap air yang dapat masuk ke dalam plastik pengemas berarti kualitas plastik pengemasnya semakin buruk. Disini, difusi oksigen merupakan difusi gas dan difusi uap air merupakan difusi cair.

Makin besar perbedan konsentrasi anatara dua daerah, maka makin tajam pula gradasi konsentrasinya sehingga makin lambat pula kecepatan difusinya. Apabila partikel suatu zat dapat bergerak bebas tanpa terhambat oleh gaya tarik, maka dalam jangka waktu tertentu partikel-partikel itu akan tersebar merata dalam ruang yang ada. Sampai distribusi merata seperti itu terjadi, akan terdapat lebih banyak partikel yang bergerak dari daerah tempat partikel itu lebih pekat ke daerah yang partikelnya kurang pekat, lalu terjadi yang sebaliknya, dan secara menyeluruh gerakan partikel ke arah tertentu disebut difusi. Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua daerah, yaitu makin tajam gradasi konsentrasinya, makin besar kecepatan difusinya (diana, 2013).

Baca Juga : Taksonomi Bloom

Faktor yang Mempengaruhi Kecepata Difusi

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:

1. Ukuran partikel, Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
2. Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
3. Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
4. Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
5. Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya (Adrimarsya, 2012).

Contoh Difusi dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh proses difusi dan transport aktif pada kehidupan sehari-hari:

• Pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis.
• Uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, dimana pada masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda.
• Bakteri Escherichia coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk melalui membran sel.
• Perendaman kentang dengan air garam, menyebabkan kentang menjadi lebih asin.
• Perendaman tebu kedalam air gula, membuat tebu jauh lebih manis (Fadilla, 2012).

Laju difusi dapat dinaikkan dengan cara pengadukan sehingga kondisi kesetimbangan dapat lebih cepat tercapai Peristiwa lain yang juga termasuk sebagai peristiwa difusi adalah tinta biru yangditeteskan dalam air bening. Tinta akan berdifusi perlahan-lahan ke seluruh bagian air hingga diperoleh kondisi kesetimbangan (tidak adanya gradien konsentrasi). Untuk menaikkan laju difusi dapat dilakukan pengadukan, sehingga kondisi kesetimbangan dapat lebih cepat dicapai. Difusi tidak terbatas hanya pada perpindahan lapisan stagnant (diam) zat padat atau zat cair saja.

Baca Juga : Teori Atom Rutherford

Pada fluida yang mengandung banyak komponen yang akan berdifusi dalam keadaan diam berlaku hukum Frick untuk campuran antara hukum A dan B,yaitu

 

dengan :

J*_AZ     =  flux molar komponen A pada arah sumbu z untuk arah molekular (kgmolA/s.m²)
D_AB      =  difusi molekular molekul A melalui B (m²/s)
z          =  jarak difusi (m)
c          =  konsentrasi A dan B (kgmol/m³)
x_A        =  fraksi mol dari A dari campuran A dan B.

Jika c adalah konstan, karena c_A = cxA maka :

cdxA = d(cxA) = dcA                        (2)

Jika persamaan (1) disubstitusi ke persamaan (2) menghasilkan persamaan difusi untuk konsentrasi yang konstan :

Persamaan (3) umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi proses difusi molekular. Apabila nilai c bervariasi, maka yang digunakan dalam persamaan (3) adalah nilai rata-ratanya. Untuk aliran massa yang turbulen dengan konsentrasi yang konstan berlaku persamaan :

dengan εM difusivitas massa turbulen dengan satuan m²/s.

Demikian penejelasan artikel diatas tentang Difusi Adalah – Pengertian, Faktor, Perbedaan, Gambar & Contoh semoga dapat bermanfaat bagi pembaca setia.