אם נסתכל היטב, ניתן לראות בתחילה את העשן מהבעירה. לאחר זמן מה, לא ניתן לראות את העשן. האם השתמשת בבושם? למרות שמרסס בושם בחדר, אנשים אחרים שנמצאים מחוץ לבית יכולים גם הם להרגיש את ניחוח הבושם. אם האם מבשלת אוכל טעים ומעורר תיאבון במטבח, ניתן להרגיש את ניחוח הבישול גם מבית השכן. מדוע?
ישנן דוגמאות רבות אחרות. אם תשימו כמה טיפות של דיו בכוס המכילה מים צלולים, דיו או צבע מאכל יתפזרו באופן שווה בכל המים. זה קורה באופן אוטומטי. כמה דוגמאות קודמות הן אירועי דיפוזיה שחווים לעתים קרובות בחיי היומיום. דיפוזיה היא תהליך של העברת חומרים מריכוז גבוה לריכוז נמוך. הכוונה בריכוז היא מספר המולקולות/מולות של חומר לכל נפח. מקום עם ריכוז גבוה הוא מקום שבו ישנן מולקולות רבות של חומרים לכל נפח. לעומת זאת, ריכוזים נמוכים הם מקומות שבהם ישנן מעט מולקולות לכל נפח.
כששורפים אשפה, בדרך כלל ריכוז העשן סביב האשפה הבוערת הוא די גבוה. מכיוון שישנם ריכוזים שונים, מולקולות העשן מתפשטות אוטומטית מריכוזים גבוהים לריכוזים נמוכים. מולקולות העשן שהתחברו בתחילה התפזרו בסופו של דבר לכל הכיוונים.
כשמרססים בושם על הגוף, המקום בו מרססים את הבושם הוא בעל ריכוז גבוה. מכיוון שיש הבדלים בריכוז, מולקולות הבושם עוברות מריכוז גבוה לריכוז נמוך. כששמים כמה טיפות של דיו או צבע מאכל בכוס מים צלולים, החלק של המים שמטפטף ראשון עם דיו או צבע מאכל הוא בדרך כלל בעל ריכוז גבוה יותר. מכיוון שיש ריכוזים שונים, מולקולות דיו או מולקולות צבע מאכל מתפשטות לכל חלקי המים בעלי ריכוזים נמוכים. תהליך הדיפוזיה ייפסק לאחר שריכוז מולקולות הדיו בכל חלקי המים יהיה זהה.
שימו לב שניתן להסביר את תהליך הדיפוזיה באמצעות תיאוריה קינטית. התיאוריה הקינטית קובעת שכל חומר מורכב ממולקולות ומולקולות אלו נעות ברציפות באופן אקראי. כדי להבין זאת, התבוננו בתמונה למטה. כל חלקי המיכל מלאים במים. מכיוון שהדיו מטפטף, המים על פני המיכל נמצאים בריכוז גבוה יותר מאשר המים בתחתית.
C1 הוא חלק גלילי או חלק מהמים שיש לו ריכוז גבוה, בעוד ש-C2 הוא חלק גלילי או חלק מהמים בעל ריכוז נמוך. כדי להקל על הניתוח, אנו בוחנים רק את תנועות מולקולות הדיו במרכז הגליל.
מספר מולקולות הדיו ב-C1 הוא יותר (ריכוז גבוה) מאשר מולקולות הדיו ב-C2 (ריכוז נמוך). מכיוון שמולקולות הדיו נעות באופן אקראי, מולקולות הדיו ב-C1 יש סיכוי גבוה יותר לנוע לכיוון מרכז הגליל (Δx). להיפך, מספר מולקולות הדיו ב-C2 הוא זעיר כך שיש לו אפשרות קטנה לנוע לכיוון מרכז הגליל (Δx). לפיכך, תהיה זרימה כוללת של מולקולות דיו מ-C1 ל C2במחקר שערך פיזיולוג בשם אדולף פיק (1829-1901), נמצא כי קצב הדיפוזיה היה ביחס ישר להבדל בריכוז (C2 - לעומת1ככל שההפרש בריכוז גבוה יותר, כך קצב הזרימה של מולקולות החומר גבוה יותר.
לעומת זאת, ככל שההבדל בריכוז קטן יותר, כך קצב הזרימה של מולקולות החומרים נמוך יותר. ייתכן שהדבר נובע מהציפיות שלנו שהבדלים בריכוז משפיעים גם על קצב הזרימה של המולקולות. בנוסף להחלפת מקומות באמצעות דיפוזיה, מולקולות חומר (במיוחד חומרים גזיים) יכולות גם לנוע ממקום למקום בעזרת הרוח.
יישום דיפוזיה בחיי היומיום
אם לא הייתה דיפוזיה, חברתך האהובה לא יכלה ליהנות מהבושם שלך. בלי דיפוזיה, ניחוח הבישול של אמא במטבח טעים ומעורר תיאבון גם לא יוכל לפזר את חלומותייך בהקיץ ואת הרצון שלך לאכול אוכל מזין הזמין ליד שולחן האוכל במהירות. דיפוזיה גם משחקת תפקיד משמעותי בהישרדותם של בני אדם, בעלי חיים, צמחים וכו'.
צמחים בדרך כלל דורשים פחמן דו-חמצני (CO2) לבצע פוטוסינתזה. מכיוון שיש הבדל ב-CO2 ריכוז בין פנים העלה לאוויר, ה-CO2 מולקולות מתפזרות לתוך העלה דרך הפיוניות. לעומת זאת, אדי מים וחמצן מתפזרים החוצה. בנוסף לצמחים, גם חתולים, עכברים וכו' יכולים להיחנק אם אין דיפוזיה. אם צמחים זקוקים ל-CO2 כדי לבצע פוטוסינתזה, חתולים, עכברים וכו' זקוקים לחמצן לכל תגובה שמייצרת אנרגיה. מולקולות חמצן נעות באמצעות דיפוזיהo להגיע לתוך תאים.
