Эгер жакшылап карасак, күйүп жаткан түтүндү алгач көрүүгө болот. Бир аз убакыттан кийин түтүн көрүнбөй калат. Сиз качандыр бир кезде атыр колдондуңуз беле? Бөлмөңүзгө атыр чачсаңыз да, үйдүн сыртындагы башкалар дагы эле жытын сезе алышат. Ошо сыяктуу эле, эгер апаңыз ашканада даамдуу жана табитти ачкан тамак жасаса, анын жытын кошуналардын үйлөрүнөн сезүүгө болот. Эмне үчүн мындай?
Диффузияны түшүнүү
Башка көптөгөн мисалдар бар. Эгерде сиз бир стакан тунук сууга бир нече тамчы сыя же тамак-аш боёгун тамызсаңыз, сыя же тамак-аш боёгу сууга бирдей жайылат. Бул автоматтык түрдө болот. Мурунку мисалдар күнүмдүк жашоодо көп кездешүүчү диффузия окуялары. Диффузия - бул заттын молекулаларын жогорку концентрациядагы аймактан төмөнкү концентрациядагы аймакка жылдыруу процесси. Концентрация бир көлөмдөгү заттын молекулаларынын/моль санын билдирет. Жогорку концентрациядагы жер - бул бир көлөмдөгү заттын көптөгөн молекулалары бар жер. Тескерисинче, төмөнкү концентрациядагы жер - бул көлөмдөгү молекулалардын аз болгон жер.
Таштандыларды өрттөгөндө, өрттөөчү жайдын айланасындагы түтүндүн концентрациясы, адатта, бир топ жогору болот. Концентрациянын айырмасынан улам, түтүн молекулалары жогорку концентрациядагы жерлерден төмөнкү концентрациядагы жерлерге автоматтык түрдө тарайт. Башында бири-бирине топтолгон түтүн молекулалары акыры бардык багыттарга чачырап кетет.
Денеңизге атыр чачканда, атыр чачылган жерде жогорку концентрация болот. Концентрациянын ушул айырмасынан улам, атыр молекулалары жогорку концентрациядагы аймактан төмөнкү концентрациядагы аймакка жылышат. Бир стакан тунук сууга бир нече тамчы сыя же тамак-аш боёгу кошкондо, сыя же тамак-аш боёгу биринчи колдонулган жерде, адатта, жогорку концентрация болот. Концентрациянын ушул айырмасынан улам, сыя же тамак-аш боёгу молекулалары төмөнкү концентрациядагы аймакка диффузияланат. Суунун бардык жерлериндеги сыя молекулаларынын концентрациясы бирдей болгондо диффузия процесси токтойт.
Диффузия жана кинетикалык теория
Диффузия процессин кинетикалык теориянын жардамы менен түшүндүрүүгө болорун белгилей кетүү маанилүү. Кинетикалык теория ар бир зат молекулалардан турат жана бул молекулалар үзгүлтүксүз, кокустук кыймылда болот деп айтат. Муну түшүнүү үчүн төмөндөгү сүрөттү карап көрүңүз. Идиш толугу менен сууга толгон. Ага сыя тамызылгандыктан, идиштин бетиндеги суунун концентрациясы түбүндөгү сууга караганда жогору.
C1 цилиндрдин же суунун жогорку концентрацияга ээ болгон бөлүгү, ал эми C2 цилиндрдин же суунун концентрациясы төмөн болгон бөлүгү. Анализди жөнөкөйлөтүү үчүн, биз цилиндрдин борборундагы сыя молекулаларынын кыймылын гана карап чыгабыз.
C1деги сыя молекулаларынын саны C2деги сыя молекулаларына ( төмөнкү концентрация) караганда көбүрөөк (жогорку концентрация ). Сыя молекулалары тынымсыз туш келди кыймылдагандыктан, C1деги сыя молекулаларынын цилиндрдин борборуна карай жылыш ыктымалдыгы жогору ( Δ x ). Тескерисинче, C2деги сыя молекулаларынын саны өтө аз , ошондуктан алардын цилиндрдин борборуна карай жылыш ыктымалдыгы өтө төмөн ( Δ x).
Диффузия ылдамдыгы
Ошентип, сыя молекулаларынын C1ден C2ге жалпы агымы болот . Адольф Фик (1829-1901) аттуу физиолог жүргүзгөн изилдөөгө ылайык , диффузия ылдамдыгы концентрациянын айырмасына (C2 - C1 ) түз пропорционалдуу экени аныкталган . Концентрациянын айырмасы канчалык чоң болсо, заттын молекулаларынын агым ылдамдыгы ошончолук жогору болот. Тескерисинче, концентрациянын айырмасы канчалык кичине болсо, заттын молекулаларынын агым ылдамдыгы ошончолук төмөн болот. Бул концентрациянын айырмасы молекулалардын агым ылдамдыгына да таасир этет деген божомолубузга дал келиши мүмкүн. Диффузия аркылуу бир жерден экинчи жерге жылуудан тышкары, заттардын молекулалары (айрыкча газдар) шамалдын жардамы менен бир жерден экинчи жерге жыла алышат.
Диффузияны күнүмдүк жашоодо колдонуу
Диффузия болбосо, сүйүктүү өнөктөшүңүз атырыңыздын жытынан ырахат ала алмак эмес. Диффузия болбосо, ашканада апаңыздын тамак жасап жаткан даамдуу жана табитти ачкан жыты сиздин кыялдарыңызды бузуп, ашкана столундагы аш болумдуу тамакты тез эле жеп бүтүргүңүз келмек эмес. 😉 Диффузия адамдардын, жаныбарлардын, өсүмдүктөрдүн ж.б. жашоосунда да абдан маанилүү ролду ойнойт.
Өсүмдүктөр фотосинтез үчүн көбүнчө көмүр кычкыл газына (CO2 ) муктаж. Жалбырактын ичи менен сырткы абанын ортосунда CO2 концентрациясында айырмачылык болгондуктан , CO2 молекулалары жалбырактын ичине устьица аркылуу диффузияланат. Тескерисинче, суу буусу жана кычкылтек диффузияланат. Өсүмдүктөрдөн тышкары, диффузия болбосо, мышыктар, чычкандар ж.б. да муунуп калышы мүмкүн. Өсүмдүктөр фотосинтез үчүн CO2ге муктаж болсо , мышыктар, чычкандар ж.б. ар бир энергия өндүрүүчү реакция үчүн кычкылтекке муктаж. Клеткаларга жетүү үчүн кычкылтек молекулалары диффузия аркылуу кыймылдайт.
