Ако се вгледаме внимателно, първоначално може да се види димът от горенето. След известно време димът вече не може да се види. Използвали ли сте парфюм? Дори да пръскате парфюм в стаята, други хора, които са извън дома, също могат да усетят аромата му. Ако майката готви вкусна и апетитна храна в кухнята, ароматът на готвенето може да се усети и от къщата на съседа. Защо е така?
Има много други примери. Ако капнете няколко капки мастило в чаша с бистра вода, мастилото или оцветителят за храна ще се разпределят равномерно във водата. Това се случва автоматично. Някои предишни примери са дифузионни събития, които често се случват в ежедневието. Дифузията е процесът на преместване на вещества от висока към ниска концентрация. Под концентрация се разбира броят на молекулите/моловете на веществото на обем. Място с висока концентрация е място, където има много молекули вещества на обем. Обратно, ниските концентрации са места, където има малко молекули на обем.
Когато горите боклук, обикновено концентрацията на дим около горящите отпадъци е доста висока. Тъй като има различни концентрации, молекулите на дима автоматично се разпространяват от високи към ниски концентрации. Молекулите на дима, които първоначално са се съединили, в крайна сметка се разпръскват във всички посоки.
Когато пръскате парфюм върху тялото си, мястото, където е пръскан парфюмът, е с висока концентрация. Поради разликите в концентрацията, молекулите на парфюма се преместват от високи към ниски концентрации. Когато капнете няколко капки мастило или хранителен оцветител в чаша с бистра вода, частта от водата, върху която първо се капе мастило или хранителен оцветител, обикновено има по-висока концентрация. Тъй като има различни концентрации, молекулите на мастилото или хранителния оцветител се разпространяват във всички части на водата, които имат ниска концентрация. Процесът на дифузия ще спре, след като концентрацията на молекулите на мастилото във всички части на водата стане еднаква.
Моля, обърнете внимание, че процесът на дифузия може да се обясни с помощта на кинетичната теория. Кинетичната теория гласи, че всяко вещество се състои от молекули и тези молекули се движат непрекъснато и произволно. За да разберете това, разгледайте картинката по-долу. Всички части на контейнера са пълни с вода. Тъй като мастилото се разлива капками, водата на повърхността на контейнера е с по-висока концентрация от водата на дъното.
C1 е цилиндрична част или част от водата, която има висока концентрация, докато C2 е цилиндрична част или част от водата, която има ниска концентрация. За да улесним анализа, ние разглеждаме само движенията на молекулите мастило в центъра на цилиндъра.
Броят на молекулите мастило в C1 е повече (висока концентрация) от молекулите на мастилото в C2 (ниска концентрация). Тъй като молекулите на мастилото се движат произволно, молекулите на мастилото в C1 имат по-голям шанс да се придвижат към центъра на цилиндъра (Δx). Напротив, броят на молекулите мастило в C2 е малка, така че има малка възможност да се движи към центъра на цилиндъра (Δx). По този начин ще има общ поток от молекули мастило от C1 до C2Чрез изследване, проведено от физиолог на име Адолф Фик (1829-1901), е установено, че скоростта на дифузия е право пропорционална на разликата в концентрацията (C2 - ° С1). Колкото по-голяма е разликата в концентрацията, толкова по-висока е скоростта на потока на молекулите на веществото.
Обратно, колкото по-малка е разликата в концентрацията, толкова по-нисък е дебитът на молекулите на веществата. Това може да се дължи на нашите очаквания, че разликите в концентрацията също влияят върху дебита на молекулите. В допълнение към размяната на места чрез дифузия, молекулите на веществата (особено газообразните вещества) могат да се движат от едно място на друго и с помощта на вятъра.
Приложение на дифузията в ежедневието
Ако нямаше дифузия, любимата ви приятелка не би могла да се наслади на парфюма ви. Без дифузия, ароматът на майчиното готвене във вкусна и апетитна кухня също не би могъл да разсее мечтите ви и желанието ви бързо да хапнете питателна храна, налична на масата за хранене. Дифузията също играе важна роля за оцеляването на хората, животните, растенията и др.
Растенията обикновено се нуждаят от въглероден диоксид (CO2 ) , за да извършват фотосинтеза. Тъй като има разлика в концентрацията на CO2 между вътрешността на листа и въздуха, молекулите на CO2 дифундират в листа през устицата. За разлика от това, водните пари и кислородът дифундират навън. В допълнение към растенията, котките, мишките и др. също могат да се задушат, ако няма дифузия. Ако растенията се нуждаят от CO2, за да извършват фотосинтеза, тогава котките, мишките и др. се нуждаят от кислород за всяка реакция, която произвежда енергия. Молекулите на кислорода се движат чрез дифузия, за да достигнат до клетките.
