Gradiente de concentración

Un gradiente de concentración es una magnitud fisicoquímica que describe en qué sentido y en qué proporción se produce el mayor cambio en la concentración de un soluto disuelto en una solución no homogénea en torno a un punto en particular.

En el sistema internacional de unidades el gradiente de concentración está definido por las dimensiones mol·m-4, sin embargo, en la práctica es frecuente utilizar otras unidades no homogéneas, por ejemplo mol·L-1·cm-1.

Sin embargo, es importante notar que la expresión matemática del gradiente de concentración entrega un vector con un sentido contrario al que se sobreentiende de estos textos, ya que el gradiente apunta hacia la zona de mayor concentración, mientras que los solutos (según expresan las leyes de Fick) se mueven "cayendo" a las zonas de menor potencial, en estos casos la expresión "se mueve a favor de su gradiente" paradójicamente expresa lo contrario a la definición matemática.

(nabla) representa a la función gradiente del campo de concentraciones.

En conjunto las contribuciones del potencial químico y del potencial eléctrico constituyen un gradiente electroquímico, los gradientes electroquímicos son responsables del mantenimiento del potencial de membrana, de la transmisión de los impulsos nerviosos, contracción muscular, exocitosis, liberación de neurotransmisores y hormonas entre otros.

Noción gráfica de un gradiente de concentración : En un gráfico de concentración vs distancia (X), las rectas tangentes a los puntos A y B representan las funciones gradiente de concentración en esos puntos ( ). Estas rectas tienen pendiente negativa, por lo que el vector gradiente apunta hacia la izquierda, hacia el punto de mayor concentración. El vector flujo difusivo ( J ) moviéndose hacia la zona de menor concentración es proporcional al diferencial de concentración en ese punto y tiene sentido contrario al gradiente ( ).