Некоторые свойства растворов определяются не природой компонентов, а количеством структурных единиц. Такие свойства называют Коллигативные. К ним относятся диффузия, осмотическое давление, снижение давления пара над
раствором (если добавить нелетучее вещество), повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора. Диффузия - это самопроизвольный процесс выравнивания концентрации раствора вследствие хаотического теплового движения кинетических частиц. Процесс является медленным, происходит в химических и биологических системах с малой скоростью. Скорость биологических процессов, которые состоят из большого количества промежуточных стадий, определяется скоростью диффузии как лимитирующей стадией. Скорость диффузии описывается первым законом Фика. Во скоростью диффузии понимают количество вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу поверхности. Градиент концентрации - это изменение концентрации С, приходящаяся на единицу длины X, в прямом направлении диффузии. Коэффициент диффузии зависит от температуры и численно равен массе вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу поверхности за градиента концентрации, равной единице.
Первый закон Фика дает представление о линейной диффузии, второй закон - о накоплении вещества, диффундирующего в объем V.
Скорость накопления молекул в элементе объема равна скорости поступления молекул в объем, от которого вычитается скорость выхода.
Коэффициент проницаемости мембраны зависит от ее свойств. Проникновение частиц через мембраны зависит не только от концентрационного, но и от электрического градиента мембраны. В связи с этим перенос ионов может осуществляться в направлении, противоположном градиенту концентрации, при наличии противоположно направленного электрического градиента. Совокупность концентрационного и электрического градиентов называется электрохимическим градиентом. Пассивный транспорт через мембрану всегда происходит по электрохимическому градиенту.