Ef við lítum vel sést fyrst reykurinn frá brunanum. Eftir smá stund sést hann ekki lengur. Hefurðu notað ilmvatn? Jafnvel þótt þú úðir ilmvatni í herberginu geta aðrir sem eru utan heimilisins líka fundið ilminn af ilmvatninu. Ef móðirin eldar ljúffengan og girnilegan mat í eldhúsinu má einnig finna ilminn af matreiðslunni frá húsi nágrannans. Af hverju er það?
Það eru mörg önnur dæmi. Ef þú setur nokkra dropa af bleki í glas sem inniheldur tært vatn, mun blek eða matarlitur dreifast jafnt um vatnið. Þetta gerist sjálfkrafa. Nokkur fyrri dæmi eru dreifingaratburðir sem oft eiga sér stað í daglegu lífi. Dreifing er ferlið við að færa efni úr háum styrk í lágan styrk. Það sem átt er við með styrk er fjöldi sameinda/móls af efni á rúmmáli. Staður með háum styrk er staður þar sem eru margar sameindir af efnum á rúmmáli. Aftur á móti eru lágir styrkir staðir þar sem eru fáar sameindir á rúmmáli.
Þegar þú brennir rusl er reykþéttni í kringum brennandi ruslið venjulega nokkuð mikil. Vegna mismunandi styrkleika dreifast reyksameindirnar sjálfkrafa úr háum styrk í lágan styrk. Reyksameindirnar sem upphaflega tengdust saman dreifðust að lokum í allar áttir.
Þegar ilmvatni er úðað á líkamann er styrkurinn mikill á þeim stað þar sem ilmvatnið er úðað. Vegna mismunar á styrk færast ilmvatnssameindir úr háum styrk í lágan styrk. Þegar nokkrir dropar af bleki eða matarlit eru settir í glas af tæru vatni er sá hluti vatnsins sem fyrst er dropaður með bleki eða matarlit yfirleitt með hærri styrk. Vegna mismunar á styrk dreifast bleksameindir eða matarlitarsameindir til allra hluta vatnsins sem hafa lágan styrk. Dreifingarferlið stöðvast eftir að styrkur bleksameindanna í öllum hlutum vatnsins er sá sami.
Vinsamlegast athugið að hægt er að útskýra dreifingarferlið með hreyfifræði. Hreyfifræðin segir að hvert efni sé samsett úr sameindum og að þessar sameindir hreyfist stöðugt af handahófi. Til að skilja þetta, skoðið myndina hér að neðan. Allir hlutar ílátsins eru fylltir af vatni. Vegna þess að blekið dropar hefur vatnið á yfirborði ílátsins hærri styrk en vatnið á botninum.
C1 er sívalningslaga hluti eða hluti af vatninu sem hefur háan styrk, en C2 er sívalningslaga hluti eða hluti af vatninu sem hefur lágan styrk. Til að auðvelda greiningu skoðum við aðeins hreyfingar bleksameinda í miðju sívalningsins.
Fjöldi bleksameinda í C1 er meira (hár styrkur) en bleksameindirnar í C2 (lágur styrkur). Þar sem bleksameindirnar hreyfast af handahófi, þá eru bleksameindirnar í C1 hafa meiri líkur á að færast nær miðju sívalningsins (Δx). Þvert á móti, fjöldi bleksameinda í C2 er agnarsmátt þannig að það hefur lítinn möguleika á að færast í átt að miðju sívalningsins (Δx). Þannig verður heildarflæði bleksameinda frá C1 til C2Rannsóknir lífeðlisfræðingsins Adolfs Fick (1829-1901) leiddu í ljós að dreifingarhraðinn var í beinu hlutfalli við mismuninn á styrk (C2 - C1). Því meiri sem mismunurinn á styrk er, því meiri er flæðishraði efnissameindanna.
Aftur á móti, því minni sem munurinn á styrk er, því minni er flæðishraði sameinda efna. Þetta gæti verið vegna væntinga okkar um að munur á styrk hafi einnig áhrif á flæðishraða sameinda. Auk þess að skipta um stað með dreifingu geta efnissameindir (sérstaklega gasform) einnig færst frá einum stað til annars með hjálp vinds.
Notkun dreifingar í daglegu lífi
Ef engin dreifing væri til staðar gæti ástkæra kærasta þín ekki notið ilmvatnsins þíns. Án dreifingar getur ilmurinn af matargerð mömmu í ljúffengu og girnilegu eldhúsi ekki heldur dreift dagdraumum þínum og löngun til að borða næringarríkan mat sem er tiltækur við matarborðið fljótt. Dreifing gegnir einnig mikilvægu hlutverki í lifun manna, dýra, plantna o.s.frv.
Plöntur þurfa venjulega koltvísýring (CO2 ) til að framkvæma ljóstillífun. Vegna þess að munur er á CO2 styrk milli inni í blaðinu og loftsins, dreifast CO2 sameindirnar inn í blaðið í gegnum loftaugirnar. Aftur á móti dreifast vatnsgufa og súrefni út. Auk plantna geta kettir, mýs o.s.frv. einnig kafnað ef engin dreifing á sér stað. Ef plöntur þurfa CO2 til að framkvæma ljóstillífun, þá þurfa kettir, mýs o.s.frv. súrefni fyrir allar viðbrögð sem framleiða orku. Súrefnissameindir hreyfast með dreifingu til að komast inn í frumur.
