Kui me hoolikalt vaatame, on esialgu näha põlemisest tekkivat suitsu. Mõne aja pärast pole suitsu enam näha. Kas olete kasutanud parfüümi? Isegi kui te pihustate parfüümi toas, võivad ka teised inimesed väljaspool kodu parfüümi lõhna tunda. Kui ema valmistab köögis maitsvat ja isuäratavat toitu, on naabri majast tunda toiduvalmistamise aroomi. Miks see nii on?
Näiteid on palju teisigi. Kui panna paar tilka tinti selget vett sisaldavasse klaasi, jaotub tint või toiduvärv vees ühtlaselt. See toimub automaatselt. Mõned varasemad näited on difusiooninähtused, mida igapäevaelus sageli kogetakse. Difusioon on protsess, mille käigus ained liiguvad kõrgest kontsentratsioonist madalasse. Kontsentratsiooni all mõeldakse aine molekulide/moolide arvu mahuühiku kohta. Kõrge kontsentratsiooniga koht on koht, kus on palju aine molekule mahuühiku kohta. Seevastu madala kontsentratsiooniga kohad on kohad, kus on vähe molekule mahuühiku kohta.
Prügi põletamisel on suitsu kontsentratsioon põleva prügi ümber tavaliselt üsna kõrge. Kuna kontsentratsioonid on erinevad, levivad suitsumolekulid automaatselt kõrgest kontsentratsioonist madalasse. Algselt ühinenud suitsumolekulid hajuvad lõpuks igas suunas laiali.
Kui pihustate parfüümi kehale, on pihustuskohas kõrge kontsentratsioon. Kuna kontsentratsioonid on erinevad, liiguvad parfüümimolekulid kõrgest kontsentratsioonist madalasse. Kui panete klaasi puhtasse vette paar tilka tinti või toiduvärvi, on vee see osa, millele tinti või toiduvärvi esimesena tilgutatakse, tavaliselt kõrgema kontsentratsiooniga. Kuna kontsentratsioonid on erinevad, levivad tindi- või toiduvärvimolekulid vee kõikidesse madala kontsentratsiooniga osadesse. Difusiooniprotsess peatub, kui tindimolekulide kontsentratsioon vee kõikides osades on sama.
Palun arvestage, et difusiooniprotsessi saab selgitada kineetilise teooria abil. Kineetiline teooria väidab, et iga aine koosneb molekulidest ja need molekulid liiguvad pidevalt juhuslikult. Selle mõistmiseks vaadake allolevat pilti. Kõik anuma osad on täidetud veega. Kuna tinti tilgutatakse, on anuma pinnal oleva vee kontsentratsioon suurem kui põhjas oleva vee kontsentratsioon.
C1 on silindriline osa või vee osa, millel on kõrge kontsentratsioon, samas kui C2 on silindriline osa või vee osa, millel on madal kontsentratsioon. Analüüsi hõlbustamiseks vaatleme ainult tindimolekulide liikumist silindri keskel.
Tindimolekulide arv C-s1 on (kõrge kontsentratsiooniga) rohkem kui C-värvi tindimolekulid2 (madal kontsentratsioon). Kuna tindimolekulid liiguvad juhuslikult, siis C-s olevad tindimolekulid1 on suurem tõenäosus liikuda silindri keskpunkti (Δx) poole. Vastupidi, tindimolekulide arv C-s2 on imeväike, nii et sellel on vähe võimalusi liikuda silindri keskpunkti (Δx) suunas. Seega toimub C-st tindimolekulide täielik voog1 C-ni2Füsioloog Adolf Ficki (1829–1901) läbiviidud uuringus leiti, et difusioonikiirus oli otseselt proportsionaalne kontsentratsiooni erinevusega (C2 - C1). Mida suurem on kontsentratsioonide erinevus, seda suurem on aine molekulide voolukiirus.
Vastupidi, mida väiksem on kontsentratsiooni erinevus, seda madalam on ainete molekulide voolukiirus. Meie ootuste kohaselt võib see olla tingitud sellest, et kontsentratsiooni erinevused mõjutavad ka molekulide voolukiirust. Lisaks difusiooni teel toimuvale kohtade vahetamisele saavad ainemolekulid (eriti gaasilised ained) liikuda ühest kohast teise ka tuule abil.
Difusiooni rakendamine igapäevaelus
Ilma difusioonita ei saaks su kallim tüdruksõber sinu parfüümi nautida. Ilma difusioonita ei suuda ema maitsva ja isuäratava köögis valmistatud toidu aroom hajutada ka sinu unistusi ja soovi süüa kiiresti söögilauas olevat toitvat toitu. Difusioonil on oluline roll ka inimeste, loomade, taimede jne ellujäämisel.
Taimed vajavad fotosünteesiks tavaliselt süsinikdioksiidi (CO2 ) . Kuna lehe sisemuse ja õhu CO2 kontsentratsioon on erinev, difundeeruvad CO2 molekulid õhulõhede kaudu lehte. Seevastu veeaur ja hapnik difundeeruvad välja. Lisaks taimedele võivad ka kassid, hiired jne lämbuda, kui difusiooni ei toimu. Kui taimed vajavad fotosünteesiks CO2, siis vajavad kassid, hiired jne hapnikku iga energiat tootva reaktsiooni jaoks. Hapniku molekulid liiguvad difusiooni teel, et jõuda rakkudesse.
