Хэрэв бид анхааралтай ажиглавал шатаж буй утаа эхэндээ харагдаж байна. Хэсэг хугацааны дараа утаа үл үзэгдэх болно. Та үнэртэй ус хэрэглэж үзсэн үү? Өрөөндөө үнэртэй ус цацсан ч гэсэн гэрийн гаднах бусад хүмүүс үнэрийг нь үнэрлэж чадна. Үүнтэй адилаар, хэрэв ээж чинь гал тогоонд амттай, хоолны дуршилтай хоол хийвэл хөршүүдийн гэрээс үнэр нь үнэртэж болно. Яагаад ийм байна вэ?
Диффузийг ойлгох нь
Өөр олон жишээ бий. Хэрэв та хэдэн дусал бэх эсвэл хүнсний будагч бодисыг нэг аяга тунгалаг усанд хийвэл бэх эсвэл хүнсний будагч бодис нь усанд жигд тархах болно. Энэ нь автоматаар тохиолддог. Өмнөх жишээнүүд нь өдөр тутмын амьдралд ихэвчлэн тохиолддог диффузийн үйл явдлууд юм. Диффуз гэдэг нь бодисын молекулуудыг өндөр концентрацитай хэсгээс бага концентрацитай хэсг рүү шилжүүлэх үйл явц юм. Концентраци гэдэг нь нэг эзэлхүүн дэх бодисын молекул/моль тоог хэлнэ. Өндөр концентрацитай газар гэдэг нь нэг эзэлхүүн дэх бодисын олон молекул байдаг газрыг хэлнэ. Үүний эсрэгээр, бага концентрацитай газар гэдэг нь нэг эзэлхүүн дэх молекул цөөн байдаг газрыг хэлнэ.
Хог шатаах үед шатаах зуухны эргэн тойрон дахь утааны агууламж ихэвчлэн нэлээд өндөр байдаг. Агуулгын зөрүүгээс шалтгаалан утааны молекулууд өндөр агууламжтай хэсгээс бага агууламжтай хэсэг рүү автоматаар тархдаг. Эхэндээ бөөгнөрсөн утааны молекулууд эцэстээ бүх чиглэлд тархдаг.
Та биен дээрээ үнэртэй ус цацахад үнэртэй ус цацсан хэсэг нь өндөр концентрацитай байдаг. Энэхүү концентрацийн зөрүүгээс болж үнэртэй усны молекулууд өндөр концентрацитай хэсгээс бага концентрацитай хэсг рүү шилждэг. Нэг аяга тунгалаг усанд хэдэн дусал бэх эсвэл хүнсний будагч бодис нэмэхэд бэх эсвэл хүнсний будагч бодис анх түрхсэн хэсэг нь ихэвчлэн илүү өндөр концентрацитай байдаг. Энэхүү концентрацийн зөрүүгээс болж бэх эсвэл хүнсний будагч бодисын молекулууд бага концентрацитай хэсгээр тархдаг. Усны бүх хэсэгт бэхний молекулуудын концентраци тэнцүү болсны дараа тархалтын процесс зогсдог.
Диффузи ба кинетик онол
Диффузийн процессыг кинетик онол ашиглан тайлбарлаж болохыг тэмдэглэх нь чухал юм. Кинетик онол нь бодис бүр молекулаас бүрддэг бөгөөд эдгээр молекулууд тасралтгүй, санамсаргүй хөдөлгөөнтэй байдаг гэж үздэг. Үүнийг ойлгохын тулд доорх зургийг үзнэ үү. Сав бүхэлдээ усаар дүүрсэн байна. Бэхийг дусаасан тул савны гадаргуу дээрх ус нь ёроол дахь уснаас өндөр концентрацитай байдаг.
C1 нь цилиндрийн хэсэг эсвэл усны өндөр концентрацитай хэсэг бөгөөд C2 нь цилиндрийн хэсэг эсвэл усны бага концентрацитай хэсэг юм. Шинжилгээг хялбарчлахын тулд бид зөвхөн цилиндрийн төвд байгаа бэхний молекулуудын хөдөлгөөнийг судлах болно.
C1 дээрх бэхний молекулуудын тоо нь C2 дээрх бэхний молекулуудаас ( бага концентраци) их (өндөр концентрацитай) байна . Бэхний молекулууд байнга санамсаргүй байдлаар хөдөлдөг тул C1 дээрх бэхний молекулууд цилиндрийн төв рүү хөдлөх магадлал өндөр байдаг ( Δ x). Үүний эсрэгээр, C2 дээрх бэхний молекулуудын тоо маш бага тул цилиндрийн төв рүү хөдлөх магадлал маш бага байдаг ( Δ x).
Диффузийн хурд
Тиймээс бэхний молекулуудын нийт урсгал C1-ээс C2 руу явагдана . Адольф Фик (1829-1901) хэмээх физиологичийн хийсэн судалгаагаар диффузийн хурд нь концентрацийн зөрүүтэй (C2 - C1) шууд пропорциональ болохыг тогтоожээ . Концентрацийн зөрүү их байх тусам бодисын молекулуудын урсгалын хурд их байна. Үүний эсрэгээр, концентрацийн зөрүү бага байх тусам бодисын молекулуудын урсгалын хурд бага байна. Энэ нь концентрацийн зөрүү нь молекулуудын урсгалын хурдад нөлөөлдөг гэсэн бидний таамаглалтай нийцэж байж магадгүй юм. Диффузийн аргаар нэг газраас нөгөө газар шилжихээс гадна бодисын молекулууд (ялангуяа хий) нь салхины тусламжтайгаар нэг газраас нөгөө газар шилжиж болно.
Өдөр тутмын амьдралд диффузийн хэрэглээ
Диффузигүйгээр таны хайртай хамтрагч таны үнэртэй усны үнэрийг мэдрэх боломжгүй байх байсан. Диффузигүйгээр ээжийн тань гал тогоонд хийж буй амттай, дур булаам үнэр таны мөрөөдлийг эвдэж, хоолны ширээн дээрх тэжээллэг хоолыг хурдан дуусгахыг хүсэхэд хүргэхгүй. 😉 Диффузи нь хүн, амьтан, ургамал гэх мэт амьд үлдэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Ургамал нь фотосинтезийн хувьд нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2 ) шаарддаг. Навчны дотор тал болон гаднах агаарт CO2-ийн концентраци ялгаатай байдаг тул CO2 молекулууд навч руу стоматагаар тархдаг. Үүний эсрэгээр усны уур болон хүчилтөрөгч гадагш тархдаг. Ургамлаас гадна муур, хулгана гэх мэт нь диффуз байхгүй бол амьсгал боогдох боломжтой. Ургамал фотосинтезийн хувьд CO2 шаарддаг бол муур, хулгана гэх мэт нь энерги үүсгэдэг урвал бүрт хүчилтөрөгч шаарддаг. Эсүүдэд хүрэхийн тулд хүчилтөрөгчийн молекулууд диффузийн замаар хөдөлдөг.
