Егер мұқият қарасақ, жанудан шыққан түтінді алдымен көруге болады. Біраз уақыттан кейін түтінді көру мүмкін емес. Сіз парфюмерия қолдандыңыз ба? Бөлмеге парфюмерия себсеңіз де, үйден тыс жердегі басқа адамдар да парфюмерияның хош иісін сезе алады. Егер анасы ас үйде дәмді және тәбетті ашатын тағам пісірсе, тамақ пісіру хош иісі көршісінің үйінен де сезіледі. Неліктен?
Басқа да көптеген мысалдар бар. Егер сіз мөлдір суы бар стаканға бірнеше тамшы сия тамызсаңыз, сия немесе тағамдық бояғыш суға біркелкі таралады. Бұл автоматты түрде болады. Алдыңғы мысалдардың кейбірі күнделікті өмірде жиі кездесетін диффузия оқиғалары. Диффузия - заттарды жоғары концентрациядан төмен концентрацияға жылжыту процесі. Концентрация дегеніміз - көлемдегі заттың молекулалары/мольдерінің саны. Жоғары концентрациялы орын - көлемдегі заттардың көптеген молекулалары бар орын. Керісінше, төмен концентрациялар - көлемдегі молекулалар аз болатын орындар.
Қоқысты жаққан кезде, әдетте, жанып жатқан қоқыстың айналасындағы түтін концентрациясы өте жоғары болады. Әртүрлі концентрациялар болғандықтан, түтін молекулалары жоғары концентрациядан төмен концентрацияға автоматты түрде таралады. Бастапқыда қосылған түтін молекулалары ақырында барлық бағыттарға таралады.
Денеге парфюмерия шашқан кезде, парфюмерия шашылған жерде жоғары концентрация болады. Концентрацияда айырмашылықтар болғандықтан, парфюмерия молекулалары жоғары концентрациядан төмен концентрацияға ауысады. Бір стақан таза суға бірнеше тамшы сия немесе тағамдық бояғыш тамызған кезде, алдымен сия немесе тағамдық бояғыш тамызылған судың бөлігінің концентрациясы әдетте жоғары болады. Әртүрлі концентрациялар болғандықтан, сия молекулалары немесе тағамдық бояғыш молекулалары судың төмен концентрациядағы барлық бөліктеріне таралады. Судың барлық бөліктеріндегі сия молекулаларының концентрациясы бірдей болғаннан кейін диффузия процесі тоқтайды.
Диффузия процесін кинетикалық теорияны қолдану арқылы түсіндіруге болатынын ескеріңіз. Кинетикалық теория әрбір зат молекулалардан тұрады және бұл молекулалар үздіксіз кездейсоқ қозғалады деп тұжырымдайды. Мұны түсіну үшін төмендегі суретке қараңыз. Ыдыстың барлық бөліктері суға толы. Сия тамшылап тұрғандықтан, ыдыстың бетіндегі судың концентрациясы түбіндегі суға қарағанда жоғары болады.
C1 цилиндр тәрізді бөлігі немесе судың жоғары концентрациясы бар бөлігі, ал C2 цилиндрлік бөлік немесе судың концентрациясы төмен бөлігі. Талдауды жеңілдету үшін біз тек цилиндрдің ортасындағы сия молекулаларының қозғалыстарын қарастырамыз.
C ішіндегі сия молекулаларының саны1 C құрамындағы сия молекулаларына қарағанда (жоғары концентрация) көп.2 (төмен концентрация). Сия молекулалары кездейсоқ қозғалатындықтан, C-дегі сия молекулалары1 цилиндрдің ортасына қарай жылжу мүмкіндігі жоғары (Δx). Керісінше, C ішіндегі сия молекулаларының саны2 цилиндрдің ортасына қарай жылжу мүмкіндігі аз болғандықтан, өте кішкентай (Δx). Осылайша, C-ден сия молекулаларының жалпы ағыны болады.1 C-ге дейін2Адольф Фик (1829-1901) есімді физиолог жүргізген зерттеу диффузия жылдамдығының концентрация айырмашылығына тура пропорционалды екені анықталды (C2 - C1). Концентрация айырмашылығы неғұрлым жоғары болса, зат молекулаларының ағын жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
керісінше, концентрация айырмашылығы неғұрлым аз болса, заттар молекулаларының ағын жылдамдығы соғұрлым төмен болады. Бұл концентрация айырмашылығы молекулалардың ағын жылдамдығына да әсер етеді деген біздің күтуімізбен байланысты болуы мүмкін. Диффузия арқылы орындарды ауыстырумен қатар, зат молекулалары (әсіресе газ тәрізді заттар) желдің көмегімен бір жерден екінші жерге ауыса алады.
Диффузияның күнделікті өмірде қолданылуы
Егер диффузия болмаса, сүйікті қызыңыз сіздің хош иісіңізден ләззат ала алмас еді. Диффузия болмаса, дәмді және тәбетті ас үйде анаңыздың тамақ пісірген хош иісі сіздің арманыңызды сейілте алмайды және асхана үстелінде бар пайдалы тағамдарды тез жегіңіз келмейді. Диффузия адамдардың, жануарлардың, өсімдіктердің және т.б. тіршілігінде де маңызды рөл атқарады.
Өсімдіктерге фотосинтез жүргізу үшін әдетте көмірқышқыл газы (CO2) қажет . Жапырақтың ішкі жағы мен ауа арасында CO2 концентрациясында айырмашылық болғандықтан, CO2 молекулалары жапыраққа устьицалар арқылы диффузияланады. Керісінше, су буы мен оттегі диффузияланады. Өсімдіктерден басқа, диффузия болмаса, мысықтар, тышқандар және т.б. тұншығып қалуы мүмкін. Егер өсімдіктерге фотосинтез жасау үшін CO2 қажет болса , онда мысықтар, тышқандар және т.б. энергия өндіретін әрбір реакция үшін оттегі қажет. Оттегі молекулалары жасушалардың ішіне жету үшін диффузия арқылы қозғалады.
