Ako bolje pogledamo, dim od gorenja se isprva još uvijek može vidjeti. Nakon nekog vremena, dim je nevidljiv. Jeste li ikada koristili parfem? Čak i ako poprskate parfem u svojoj sobi, drugi izvan kuće i dalje mogu osjetiti miris. Slično tome, ako vaša majka kuha ukusan i primamljiv obrok u kuhinji, aroma se može osjetiti iz susjedovih kuća. Zašto je to tako?
Razumijevanje difuzije
Postoje mnogi drugi primjeri. Ako stavite nekoliko kapi tinte ili prehrambene boje u čašu čiste vode, tinta ili prehrambena boja će se ravnomjerno rasporediti po vodi. To se događa automatski. Prethodni primjeri su difuzijski događaji koji se često doživljavaju u svakodnevnom životu. Difuzija je proces premještanja molekula tvari iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije. Koncentracija se odnosi na broj molekula/molova tvari po volumenu. Mjesto visoke koncentracije je mjesto gdje postoji mnogo molekula tvari po volumenu. Suprotno tome, mjesto niske koncentracije je mjesto gdje postoji malo molekula po volumenu.
Kada spaljujete smeće, koncentracija dima oko spalionice obično je prilično visoka. Zbog razlike u koncentraciji, molekule dima automatski se šire iz područja visoke koncentracije u područja niske koncentracije. Molekule dima, koje su se u početku skupljale, na kraju se raspršuju u svim smjerovima.
Kada prskate parfem po tijelu, područje na koje se parfem raspršuje ima visoku koncentraciju. Zbog te razlike u koncentraciji, molekule parfema se kreću iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije. Kada dodate nekoliko kapi tinte ili prehrambene boje u čašu bistre vode, područje na koje je tinta ili prehrambena boja prvo nanesena obično ima veću koncentraciju. Zbog te razlike u koncentraciji, molekule tinte ili prehrambene boje difundiraju po cijelom području niske koncentracije. Proces difuzije prestaje kada je koncentracija molekula tinte u svim područjima vode jednaka.
Difuzija i kinetička teorija
Važno je napomenuti da se proces difuzije može objasniti kinetičkom teorijom. Kinetička teorija tvrdi da je svaka tvar sastavljena od molekula, a te su molekule u kontinuiranom, nasumičnom kretanju. Da biste to razumjeli, pogledajte sliku ispod. Cijela posuda je napunjena vodom. Budući da je u nju kapnula tinta, voda na površini posude ima veću koncentraciju od vode na dnu.
C1 je dio cilindra ili dio vode koji ima visoku koncentraciju, dok je C2 je dio cilindra ili dio vode koji ima nisku koncentraciju. Radi pojednostavljenja analize, ispitat ćemo samo kretanje molekula tinte u središtu cilindra.
Broj molekula tinte u C1 je veći (visoka koncentracija) od molekula tinte u C2 ( niska koncentracija). Budući da se molekule tinte stalno nasumično kreću, molekule tinte u C1 imaju veću vjerojatnost kretanja prema središtu cilindra ( Δx ). Suprotno tome, broj molekula tinte u C2 je vrlo malen pa imaju vrlo malu vjerojatnost kretanja prema središtu cilindra ( Δx ).
Brzina difuzije
Dakle, postojat će ukupni protok molekula tinte od C1 do C2 . Prema istraživanju fiziologa Adolfa Ficka (1829.-1901.), utvrđeno je da je brzina difuzije izravno proporcionalna razlici u koncentraciji (C2 - C1 ) . Što je veća razlika u koncentraciji, to je veća brzina protoka molekula tvari. Obrnuto, što je manja razlika u koncentraciji, to je manja brzina protoka molekula tvari. To može biti u skladu s našom pretpostavkom da razlika u koncentraciji također utječe na brzinu protoka molekula. Osim što se kreću s mjesta na mjesto difuzijom, molekule tvari (posebno plinova) mogu se kretati i s jednog mjesta na drugo pomoću vjetra.
Primjena difuzije u svakodnevnom životu
Bez difuzije, vaš voljeni partner ne bi mogao uživati u mirisu vašeg parfema. Bez difuzije, ukusan i primamljiv miris majčinog kuhanja u kuhinji ne bi mogao prekinuti vaše sanjarenje i natjerati vas da brzo završite hranjivi obrok za blagovaonskim stolom. 😉 Difuzija također igra vrlo važnu ulogu u preživljavanju ljudi, životinja, biljaka itd.
Biljkama je obično potreban ugljikov dioksid (CO2 ) za fotosintezu. Budući da postoji razlika u koncentraciji CO2 između unutrašnjosti lista i vanjskog zraka, molekule CO2 difundiraju u list kroz puči. Suprotno tome, vodena para i kisik difundiraju van. Osim biljaka, mačke, miševi itd. također se mogu ugušiti ako nema difuzije. Dok biljkama treba CO2 za fotosintezu, mačkama, miševima itd. potreban je kisik za svaku reakciju koja proizvodi energiju. Da bi došle do stanica, molekule kisika kreću se difuzijom.
