अगर हम ध्यान से देखें, तो शुरुआत में जलने से निकलने वाला धुआँ दिखाई देता है। थोड़ी देर बाद धुआँ दिखना बंद हो जाता है। क्या आपने परफ्यूम लगाया है? भले ही आप कमरे में परफ्यूम स्प्रे करें, घर के बाहर के लोग भी उसकी खुशबू महसूस कर सकते हैं। अगर माँ रसोई में स्वादिष्ट खाना बनाती है, तो उसकी खुशबू पड़ोसी के घर तक भी पहुँच जाती है। ऐसा क्यों होता है?
इसके कई अन्य उदाहरण भी हैं। यदि आप साफ पानी से भरे गिलास में स्याही की कुछ बूंदें डालें, तो स्याही या खाद्य रंग पानी में समान रूप से फैल जाएगा। यह प्रक्रिया स्वतः होती है। ऊपर दिए गए कुछ उदाहरण विसरण की घटनाएं हैं जो अक्सर हमारे दैनिक जीवन में देखने को मिलती हैं। विसरण वह प्रक्रिया है जिसमें पदार्थ उच्च सांद्रता से निम्न सांद्रता की ओर स्थानांतरित होते हैं। सांद्रता से तात्पर्य किसी पदार्थ के अणुओं/मोलों की संख्या प्रति आयतन से है। उच्च सांद्रता वह स्थान है जहाँ प्रति आयतन में पदार्थ के कई अणु होते हैं। इसके विपरीत, निम्न सांद्रता वह स्थान है जहाँ प्रति आयतन में अणुओं की संख्या कम होती है।
जब आप कचरा जलाते हैं, तो आमतौर पर जलते हुए कचरे के आसपास धुएं की सांद्रता काफी अधिक होती है। विभिन्न सांद्रताओं के कारण, धुएं के अणु स्वतः ही उच्च सांद्रता से निम्न सांद्रता की ओर फैल जाते हैं। शुरुआत में एक साथ जुड़े हुए धुएं के अणु अंततः सभी दिशाओं में बिखर जाते हैं।
जब आप शरीर पर परफ्यूम छिड़कते हैं, तो जिस जगह पर परफ्यूम छिड़का जाता है, वहां उसकी सांद्रता अधिक होती है। सांद्रता में अंतर होने के कारण, परफ्यूम के अणु अधिक सांद्रता से कम सांद्रता की ओर गति करते हैं। जब आप साफ पानी के गिलास में स्याही या खाद्य रंग की कुछ बूंदें डालते हैं, तो पानी का वह हिस्सा जहां स्याही या खाद्य रंग सबसे पहले गिरता है, वहां आमतौर पर सांद्रता अधिक होती है। सांद्रता में अंतर होने के कारण, स्याही या खाद्य रंग के अणु पानी के उन सभी हिस्सों में फैल जाते हैं जहां सांद्रता कम होती है। विसरण की प्रक्रिया तब रुक जाती है जब पानी के सभी हिस्सों में स्याही के अणुओं की सांद्रता समान हो जाती है।
कृपया ध्यान दें कि विसरण प्रक्रिया को गतिज सिद्धांत का उपयोग करके समझाया जा सकता है। गतिज सिद्धांत कहता है कि प्रत्येक पदार्थ अणुओं से बना होता है और ये अणु निरंतर अनियमित रूप से गति करते रहते हैं। इसे समझने के लिए नीचे दिए गए चित्र को देखें। पात्र के सभी भाग पानी से भरे हुए हैं। स्याही टपकने के कारण, पात्र की सतह पर पानी की सांद्रता नीचे के पानी की तुलना में अधिक है।
C1 यह पानी का एक बेलनाकार भाग या हिस्सा है जिसमें उच्च सांद्रता होती है, जबकि C2 यह पानी का एक बेलनाकार भाग है या वह भाग है जिसमें स्याही की सांद्रता कम होती है। विश्लेषण को आसान बनाने के लिए, हम केवल सिलेंडर के केंद्र में स्याही के अणुओं की गति का अध्ययन करते हैं।
C में स्याही के अणुओं की संख्या1 C में स्याही के अणुओं की तुलना में अधिक (उच्च सांद्रता) है।2 (कम सांद्रता)। क्योंकि स्याही के अणु बेतरतीब ढंग से गति करते हैं, इसलिए C में स्याही के अणु1 सिलेंडर के केंद्र (Δx) की ओर बढ़ने की संभावना अधिक होती है। इसके विपरीत, C में स्याही के अणुओं की संख्या2 यह इतना छोटा है कि इसके सिलेंडर के केंद्र (Δx) की ओर बढ़ने की संभावना बहुत कम है। इस प्रकार, C से स्याही के अणुओं का कुल प्रवाह होगा।1 से सी2एडॉल्फ फिक (1829-1901) नामक एक शरीरक्रियाविज्ञानी द्वारा किए गए शोध से यह पाया गया कि विसरण दर सांद्रता में अंतर (C) के सीधे समानुपाती होती है।2 - सी1सांद्रता में जितना अधिक अंतर होगा, पदार्थ के अणुओं के प्रवाह की दर उतनी ही अधिक होगी।
इसके विपरीत, सांद्रता में अंतर जितना कम होगा, पदार्थों के अणुओं की प्रवाह दर उतनी ही कम होगी। यह हमारी इस अपेक्षा के अनुरूप हो सकता है कि सांद्रता में अंतर भी अणुओं की प्रवाह दर को प्रभावित करता है। विसरण द्वारा स्थान बदलने के अलावा, पदार्थ के अणु (विशेषकर गैसीय पदार्थ) हवा की सहायता से भी एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकते हैं।
रोजमर्रा की जिंदगी में विसरण का अनुप्रयोग
अगर सुगंध का फैलाव न होता, तो आपकी प्रेमिका आपके इत्र का आनंद नहीं ले पाती। फैलाव के बिना, रसोई में माँ के स्वादिष्ट और लज़ीज़ खाने की खुशबू भी आपके ख्यालों को नहीं तोड़ पाती और आपको खाने की मेज पर रखे पौष्टिक भोजन को जल्दी खाने के लिए ललचाती है। मनुष्यों, जानवरों, पौधों आदि के अस्तित्व में भी सुगंध का महत्वपूर्ण योगदान है।
पौधों को आमतौर पर प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) की आवश्यकता होती है । पत्ती के अंदर और हवा में CO₂ की सांद्रता में अंतर होने के कारण, CO₂ के अणु स्टोमेटा के माध्यम से पत्ती में प्रवेश कर जाते हैं। इसके विपरीत, जल वाष्प और ऑक्सीजन बाहर की ओर फैल जाते हैं। पौधों के अलावा, बिल्लियाँ, चूहे आदि भी विसरण न होने पर दम घुटने से मर सकते हैं। यदि पौधों को प्रकाश संश्लेषण के लिए CO₂ की आवश्यकता होती है , तो बिल्लियों, चूहों आदि को ऊर्जा उत्पन्न करने वाली प्रत्येक प्रतिक्रिया के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन के अणु विसरण द्वारा कोशिकाओं के अंदर पहुँचते हैं।
