اگر با دقت نگاه کنیم، در ابتدا دود حاصل از احتراق قابل مشاهده است. پس از مدتی، دود قابل مشاهده نیست. آیا از عطر استفاده کردهاید؟ حتی اگر عطر را در اتاق اسپری کنید، افراد دیگری که در خارج از خانه هستند نیز میتوانند عطر آن را حس کنند. اگر مادر در آشپزخانه غذای خوشمزه و اشتهاآوری بپزد، عطر پخت و پز را میتوان از خانه همسایه نیز حس کرد. چرا اینطور است؟
مثالهای بسیار دیگری نیز وجود دارد. اگر چند قطره جوهر را در لیوانی حاوی آب زلال بریزید، جوهر یا رنگ خوراکی به طور یکنواخت در سراسر آب پخش میشود. این اتفاق به طور خودکار رخ میدهد. برخی از مثالهای قبلی، رویدادهای انتشار هستند که اغلب در زندگی روزمره تجربه میشوند. انتشار فرآیند انتقال مواد از غلظت بالا به غلظت پایین است. منظور از غلظت، تعداد مولکولها/مولهای یک ماده در هر حجم است. یک مکان با غلظت بالا، مکانی است که در آن مولکولهای زیادی از مواد در هر حجم وجود دارد. برعکس، غلظتهای پایین، مکانهایی هستند که در آنها مولکولهای کمی در هر حجم وجود دارد.
وقتی زباله میسوزانید، معمولاً غلظت دود در اطراف زبالههای در حال سوختن بسیار زیاد است. از آنجا که غلظتهای مختلفی وجود دارد، مولکولهای دود به طور خودکار از غلظتهای بالا به غلظتهای پایین پخش میشوند. مولکولهای دودی که در ابتدا به هم پیوسته بودند، سرانجام در همه جهات پراکنده شدند.
وقتی عطر را روی بدن اسپری میکنید، جایی که عطر اسپری میشود غلظت بالایی دارد. به دلیل تفاوت در غلظت، مولکولهای عطر از غلظتهای بالا به غلظتهای پایین حرکت میکنند. وقتی چند قطره جوهر یا رنگ خوراکی را در یک لیوان آب زلال میریزید، قسمتی از آب که ابتدا با جوهر یا رنگ خوراکی چکانده شده است، معمولاً غلظت بالاتری دارد. به دلیل وجود غلظتهای مختلف، مولکولهای جوهر یا رنگ خوراکی به تمام قسمتهای آب که غلظت پایینی دارند پخش میشوند. پس از اینکه غلظت مولکولهای جوهر در تمام قسمتهای آب یکسان شد، فرآیند انتشار متوقف میشود.
لطفاً توجه داشته باشید که فرآیند انتشار را میتوان با استفاده از نظریه جنبشی توضیح داد. نظریه جنبشی بیان میکند که هر مادهای از مولکولها تشکیل شده است و این مولکولها به طور مداوم و تصادفی حرکت میکنند. برای درک این موضوع، به تصویر زیر توجه کنید. تمام قسمتهای ظرف پر از آب است. از آنجا که جوهر چکه میکند، آب روی سطح ظرف غلظت بیشتری نسبت به آب کف ظرف دارد.
C1 یک بخش استوانهای یا بخشی از آب است که غلظت بالایی دارد، در حالی که C2 یک بخش استوانهای یا بخشی از آب است که غلظت کمی دارد. برای تسهیل تجزیه و تحلیل، ما فقط به حرکات مولکولهای جوهر در مرکز استوانه نگاه میکنیم.
تعداد مولکولهای جوهر در C1 بیشتر (غلظت بالا) از مولکولهای جوهر در C است2 (غلظت کم). از آنجا که مولکولهای جوهر به صورت تصادفی حرکت میکنند، مولکولهای جوهر در C1 شانس بیشتری برای حرکت به سمت مرکز استوانه (Δx) دارند. برعکس، تعداد مولکولهای جوهر در C2 آنقدر کوچک است که احتمال کمی برای حرکت به سمت مرکز استوانه (Δx) دارد. بنابراین، جریان کلی از مولکولهای جوهر از C وجود خواهد داشت.1 به C2با تحقیقاتی که توسط یک فیزیولوژیست به نام آدولف فیک (1829-1901) انجام شد، مشخص شد که سرعت انتشار با اختلاف غلظت (C) نسبت مستقیم دارد.2 - سی1) هرچه اختلاف غلظت بیشتر باشد، سرعت جریان مولکولهای ماده بیشتر است.
برعکس، هرچه اختلاف غلظت کمتر باشد، سرعت جریان مولکولهای مواد کمتر است. این ممکن است به دلیل انتظارات ما باشد که اختلاف غلظت نیز بر سرعت جریان مولکولها تأثیر میگذارد. مولکولهای مواد (بهویژه مواد گازی) علاوه بر تغییر مکان از طریق انتشار، میتوانند با کمک باد نیز از مکانی به مکان دیگر حرکت کنند.
کاربرد پراکندگی در زندگی روزمره
اگر انتشار بو وجود نداشت، دوست دختر محبوب شما نمیتوانست از عطر شما لذت ببرد. بدون انتشار، عطر آشپزی مادر در یک آشپزخانه خوشمزه و اشتهاآور نیز نمیتواند رویاهای روزانه شما را از بین ببرد و شما را به خوردن سریع غذاهای مغذی موجود در میز ناهارخوری ترغیب کند. انتشار بو همچنین نقش مهمی در بقای انسانها، حیوانات، گیاهان و غیره دارد.
گیاهان معمولاً برای انجام فتوسنتز به دی اکسید کربن (CO2) نیاز دارند . از آنجا که بین غلظت CO2 داخل برگ و هوا تفاوت وجود دارد، مولکولهای CO2 از طریق روزنهها به داخل برگ پخش میشوند. در مقابل، بخار آب و اکسیژن به بیرون پخش میشوند. علاوه بر گیاهان، گربهها، موشها و غیره نیز در صورت عدم انتشار میتوانند خفه شوند. اگر گیاهان برای انجام فتوسنتز به CO2 نیاز دارند ، پس گربهها، موشها و غیره برای هر واکنشی که انرژی تولید میکند به اکسیژن نیاز دارند. مولکولهای اکسیژن از طریق انتشار حرکت میکنند تا به داخل سلولها برسند.