Pokud se podíváme pozorně, zpočátku je vidět kouř ze spalování. Po chvíli už kouř vidět není. Použili jste parfém? I když v místnosti nastříkáte parfém, jeho vůni mohou cítit i ostatní lidé mimo domov. Pokud matka vaří v kuchyni lahodné a chutné jídlo, vůni vaření lze cítit i z domu sousedů. Proč?
Existuje mnoho dalších příkladů. Pokud kápnete několik kapek inkoustu do sklenice s čistou vodou, inkoust nebo potravinářské barvivo se rovnoměrně rozprostře po celé vodě. To se děje automaticky. Některé předchozí příklady jsou difúzní jevy, které se často vyskytují v každodenním životě. Difúze je proces přesunu látek z vysoké koncentrace do nízké koncentrace. Koncentrací se rozumí počet molekul/molů látky na objem. Místo s vysokou koncentrací je místo, kde je mnoho molekul látek na objem. Naopak nízké koncentrace jsou místa, kde je málo molekul na objem.
Když pálíte odpadky, koncentrace kouře kolem hořícího odpadu je obvykle poměrně vysoká. Vzhledem k rozdílným koncentracím se molekuly kouře automaticky šíří z vysokých koncentrací do nízkých. Molekuly kouře, které se původně spojily, se nakonec rozptýlily všemi směry.
Když si na tělo nastříkáte parfém, místo, kam je parfém nastříkán, má vysokou koncentraci. Vzhledem k rozdílům v koncentraci se molekuly parfému pohybují od vysokých koncentrací k nízkým. Když do sklenice s čistou vodou kápnete několik kapek inkoustu nebo potravinářského barviva, část vody, na kterou se inkoust nebo potravinářské barvivo nakape jako první, má obvykle vyšší koncentraci. Vzhledem k rozdílným koncentracím se molekuly inkoustu nebo potravinářského barviva rozprostřou do všech částí vody s nízkou koncentrací. Proces difuze se zastaví, jakmile je koncentrace molekul inkoustu ve všech částech vody stejná.
Vezměte prosím na vědomí, že proces difúze lze vysvětlit pomocí kinetické teorie. Kinetická teorie říká, že každá látka se skládá z molekul a tyto molekuly se pohybují plynule a náhodně. Pro pochopení si prohlédněte obrázek níže. Všechny části nádoby jsou naplněny vodou. Protože inkoust kape, má voda na povrchu nádoby vyšší koncentraci než voda na dně.
C1 je válcovitá část nebo část vody s vysokou koncentrací, zatímco C2 je válcová část nebo část vody s nízkou koncentrací. Pro usnadnění analýzy se zaměřujeme pouze na pohyb molekul inkoustu ve středu válce.
Počet molekul inkoustu v C1 je více (vysoká koncentrace) než molekuly inkoustu v C2 (nízká koncentrace). Protože se molekuly inkoustu pohybují náhodně, molekuly inkoustu v C1 mají vyšší šanci pohybu směrem ke středu válce (Δx). Naopak počet molekul inkoustu v C2 je malý, takže má jen malou možnost pohybu směrem ke středu válce (Δx). Bude tedy existovat celkový tok molekul inkoustu z C1 do C2Výzkum fyziologa Adolfa Ficka (1829-1901) zjistil, že rychlost difúze je přímo úměrná rozdílu v koncentraci (C2 - C1). Čím vyšší je rozdíl v koncentraci, tím vyšší je rychlost toku molekul látky.
Naopak, čím menší je rozdíl v koncentraci, tím nižší je rychlost toku molekul látek. To může být dáno naším očekáváním, že rozdíly v koncentraci také ovlivňují rychlost toku molekul. Kromě změny místa difúzí se molekuly látek (zejména plynné látky) mohou pohybovat z jednoho místa na druhé také s pomocí větru.
Aplikace difúze v každodenním životě
Bez šíření by si vaše milovaná přítelkyně nemohla užívat váš parfém. Bez šíření by vůně maminčina vaření v lahodné a chutné kuchyni také nemohla rozptýlit vaše snění a touhu rychle sníst výživné jídlo dostupné u jídelního stolu. Difúze hraje také významnou roli v přežití lidí, zvířat, rostlin atd.
Rostliny obvykle k fotosyntéze potřebují oxid uhličitý (CO2 ) . Protože existuje rozdíl v koncentraci CO2 mezi vnitřkem listu a vzduchem, molekuly CO2 difundují do listu průduchy. Naproti tomu vodní pára a kyslík difundují ven. Kromě rostlin se mohou udusit i kočky, myši atd., pokud nedochází k difuzi. Pokud rostliny potřebují CO2 k fotosyntéze, pak kočky, myši atd. potřebují kyslík pro každou reakci, která produkuje energii. Molekuly kyslíku se pohybují difuzí, aby se dostaly do buněk.
