Si ens hi fixem bé, al principi encara es pot veure el fum de la crema. Al cap d'una estona, el fum és invisible. Has fet servir mai perfum? Fins i tot si ruixes perfum a la teva habitació, altres persones de fora de casa encara poden olorar la fragància. De la mateixa manera, si la teva mare cuina un àpat deliciós i apetitós a la cuina, l'aroma es pot olorar des de les cases dels veïns. Per què passa això?
Comprensió de la difusió
Hi ha molts altres exemples. Si poseu unes gotes de tinta o colorant alimentari en un got d'aigua neta, la tinta o el colorant alimentari s'escamparà uniformement per tota l'aigua. Això passa automàticament. Els exemples anteriors són esdeveniments de difusió que sovint s'experimenten a la vida quotidiana. La difusió és el procés de moure molècules d'una substància d'una zona d'alta concentració a una zona de baixa concentració. La concentració es refereix al nombre de molècules/mols d'una substància per volum. Un lloc d'alta concentració és on hi ha moltes molècules d'una substància per volum. Per contra, un lloc de baixa concentració és on hi ha poques molècules per volum.
Quan es cremen escombraries, la concentració de fum al voltant de la incineradora sol ser força alta. A causa de la diferència de concentració, les molècules de fum es propaguen automàticament de les zones d'alta concentració a les zones de baixa concentració. Les molècules de fum, que inicialment s'agrupaven, finalment es dispersen en totes direccions.
Quan ruixeu perfum al cos, la zona on es ruixa el perfum té una alta concentració. A causa d'aquesta diferència de concentració, les molècules de perfum es mouen de la zona d'alta concentració a la zona de baixa concentració. Quan afegiu unes gotes de tinta o colorant alimentari a un got d'aigua neta, la zona on es va aplicar la tinta o el colorant alimentari primer sol tenir una concentració més alta. A causa d'aquesta diferència de concentració, les molècules de tinta o colorant alimentari es difonen per tota la zona de baixa concentració. El procés de difusió s'atura un cop la concentració de molècules de tinta a totes les zones de l'aigua és igual.
Difusió i teoria cinètica
És important tenir en compte que el procés de difusió es pot explicar mitjançant la teoria cinètica. La teoria cinètica afirma que cada substància està composta de molècules, i aquestes molècules estan en moviment continu i aleatori. Per entendre-ho, examineu la imatge següent. Tot el recipient està ple d'aigua. Com que s'hi ha degotat tinta, l'aigua a la superfície del recipient té una concentració més alta que l'aigua a la part inferior.
C1 és la part del cilindre o la part de l'aigua que té una concentració alta, mentre que C2 és la part del cilindre o la part de l'aigua que té una baixa concentració. Per simplificar l'anàlisi, només examinarem el moviment de les molècules de tinta al centre del cilindre.
El nombre de molècules de tinta a C1 és més gran (alta concentració) que les molècules de tinta a C2 ( baixa concentració). Com que les molècules de tinta es mouen constantment a l'atzar, les molècules de tinta a C1 tenen una probabilitat més gran de moure's cap al centre del cilindre ( Δ x). Per contra, el nombre de molècules de tinta a C2 és molt petit, de manera que tenen una probabilitat molt petita de moure's cap al centre del cilindre ( Δ x).
Taxa de difusió
Així, hi haurà un flux total de molècules de tinta de C1 a C2 . Segons una investigació duta a terme per un fisiòleg anomenat Adolf Fick (1829-1901), es va descobrir que la velocitat de difusió és directament proporcional a la diferència de concentració (C2 - C1 ) . Com més gran sigui la diferència de concentració, més gran serà la velocitat de flux de les molècules de la substància. Per contra, com més petita sigui la diferència de concentració, més petita serà la velocitat de flux de les molècules de la substància. Això pot estar d'acord amb la nostra suposició que la diferència de concentració també afecta la velocitat de flux de molècules. A més de moure's d'un lloc a un altre per difusió, les molècules de les substàncies (especialment els gasos) també es poden moure d'un lloc a un altre amb l'ajuda del vent.
Aplicació de la difusió a la vida quotidiana
Sense difusió, la teva estimada parella no podria gaudir de la fragància del teu perfum. Sense difusió, l'aroma deliciós i apetitós de la cuina de la teva mare no podria trencar el teu somni i fer-te voler acabar ràpidament l'àpat nutritiu que tens a taula. 😉 La difusió també juga un paper molt important en la supervivència dels humans, els animals, les plantes, etc.
Les plantes normalment necessiten diòxid de carboni (CO2 ) per a la fotosíntesi. Com que hi ha una diferència en la concentració de CO2 entre l'interior de la fulla i l'aire exterior, les molècules de CO2 es difonen a l'interior de la fulla a través dels estomes. Per contra, el vapor d'aigua i l'oxigen es difonen cap a l'exterior. A més de les plantes, els gats, els ratolins, etc., també es poden ofegar si no hi ha difusió. Mentre que les plantes necessiten CO2 per a la fotosíntesi, els gats, els ratolins, etc. necessiten oxigen per a cada reacció productora d'energia. Per arribar a les cèl·lules, les molècules d'oxigen es mouen per difusió.
