Ako pažljivo pogledamo, dim od gorenja se u početku još uvijek može vidjeti. Nakon nekog vremena, dim nestaje. Jeste li ikada koristili parfem? Čak i ako ga poprskate u svojoj sobi, drugi izvan kuće i dalje mogu osjetiti njegov miris. Isto tako kAko majka kuha ukusnu i primamljivu hranu u kuhinji, miris se može osjetiti iz susjedovih domova. Zašto je to tako?
Razumijevanje difuzije
Postoji mnogo drugih primjera. Ako stavite nekoliko kapi tinte ili prehrambene boje u čašu čiste vode, tinta ili prehrambena boja će se ravnomjerno rasporediti po vodi. To se događa automatski. Prethodni primjeri su događaji difuzije koji se često doživljavaju u svakodnevnom životu. Difuzija je proces premještanja molekula tvari iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije. Koncentracija se odnosi na broj molekula/molova tvari po volumenu. Mjesto visoke koncentracije je mjesto gdje postoji mnogo molekula tvari po volumenu. Suprotno tome, mjesto niske koncentracije je mjesto gdje postoji malo molekula po volumenu.
Kada spaljujete smeće, koncentracija dima oko spalionice je obično prilično visoka. Zbog razlike u koncentraciji, molekule dima se automatski šire iz područja visoke koncentracije u područja niske koncentracije. Molekule dima, koje su se u početku zgrudale, na kraju se rasprše u svim smjerovima.
Kada prskate parfem po tijelu, područje na koje se parfem nanosi ima visoku koncentraciju. Zbog ove razlike u koncentraciji, molekule parfema se kreću iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije. Kada dodate nekoliko kapi tinte ili prehrambene boje u čašu čiste vode, područje na koje je tinta ili prehrambena boja prvo nanesena obično ima veću koncentraciju. Zbog ove razlike u koncentraciji, molekule tinte ili prehrambene boje difundiraju po cijelom području niske koncentracije. Proces difuzije se zaustavlja kada je koncentracija molekula tinte u svim područjima vode jednaka.
Difuzija i kinetička teorija
Važno je napomenuti da se proces difuzije može objasniti kinetičkom teorijom. Kinetička teorija tvrdi da je svaka supstanca sastavljena od molekula, a te molekule se nalaze u kontinuiranom, nasumičnom kretanju. Da biste to razumjeli, pogledajte sliku ispod. Cijela posuda je napunjena vodom. Budući da je u nju kapalo mastilo, voda na površini posude ima veću koncentraciju od vode na dnu.
C1 je dio cilindra ili dio vode koji ima visoku koncentraciju, dok je C2 je dio cilindra ili dio vode koji ima nisku koncentraciju. Radi pojednostavljenja analize, ispitat ćemo samo kretanje molekula tinte u središtu cilindra.
Broj molekula tinte u C1 više (visoka koncentracija) nego molekule tinte u C2 (niska koncentracija). Budući da se molekule tinte stalno nasumično kreću, molekule tinte na C1 ima veću mogućnost kretanja prema centru cilindra (Δx). S druge strane, broj molekula tinte koje se nalaze u C2 tako malo da ima vrlo malo šanse da se pomjeri prema centru cilindra (Δx).
Brzina difuzije
Dakle, postojat će ukupni protok molekula tinte iz C1 ide na C2. SPrema istraživanju koje je proveo fiziolog Adolf Fick (1829-1901), utvrđeno je da je brzina difuzije direktno proporcionalna razlici u koncentraciji (C2 - C1). Što je veća razlika u koncentraciji, to je veća brzina protoka molekula supstance. Obrnuto, što je manja razlika u koncentraciji, to je manja brzina protoka molekula supstance. Ovo može biti u skladu s našom pretpostavkom da razlika u koncentraciji također utječe na brzinu protoka molekula. Pored kretanja s jednog mjesta difuzijom, molekule supstance (posebno plinova) mogu se kretati i s jednog mjesta na drugo pomoću vjetra.
Primjena difuzije u svakodnevnom životu
Bez difuzije, vaš voljeni partner ne bi mogao uživati u mirisu vašeg parfema. Bez difuzije, ukusan i primamljiv miris majčine kuhinje ne bi mogao prekinuti vaše sanjarenje i natjerati vas da brzo završite hranjivi obrok za trpezarijskim stolom. 😉 Difuzija također igra vrlo važnu ulogu u preživljavanju ljudi, životinja, biljaka itd.
Biljkama je obično potreban ugljikov dioksid (CO2) za provođenje fotosinteze. Budući da postoje razlike u koncentraciji CO22 između unutrašnjosti lista i vanjskog zraka, zatim molekule CO2 difuzira u listove kroz stome. Obrnuto, vodena para i kisik difuziraju van. Pored biljaka, mačke, miševi itd. također se mogu ugušiti ako nema difuzije. Biljkama je potreban CO2.2 Da bi izvršili fotosintezu, mačkama, miševima itd. potreban je kisik za svaku reakciju koja proizvodi energiju. Da bi stigli do ćelija, molekule kisika se kreću difuzijom.
