Jika kita perhatikan dengan teliti, asap daripada pembakaran itu masih boleh dilihat pada mulanya. Selepas beberapa ketika, asap itu tidak kelihatan. Pernahkah anda menggunakan minyak wangi? Walaupun anda menyembur minyak wangi di dalam bilik anda, orang lain di luar rumah masih boleh menghidu wangiannya. Begitu juga, jika ibu anda memasak hidangan yang lazat dan menyelerakan di dapur, aromanya boleh dihidu dari rumah jiran. Mengapakah begitu?
Memahami Difusi
Terdapat banyak contoh lain. Jika anda meletakkan beberapa titis dakwat atau pewarna makanan ke dalam segelas air jernih, dakwat atau pewarna makanan akan tersebar secara merata ke seluruh air. Ini berlaku secara automatik. Contoh-contoh sebelumnya adalah peristiwa resapan yang sering dialami dalam kehidupan seharian. Resapan ialah proses menggerakkan molekul sesuatu bahan dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah. Kepekatan merujuk kepada bilangan molekul/mol sesuatu bahan setiap isipadu. Tempat berkepekatan tinggi ialah tempat terdapat banyak molekul sesuatu bahan setiap isipadu. Sebaliknya, tempat berkepekatan rendah ialah tempat terdapat sedikit molekul setiap isipadu.
Apabila anda membakar sampah, kepekatan asap di sekitar insinerator biasanya agak tinggi. Disebabkan oleh perbezaan kepekatan, molekul asap secara automatik merebak dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah. Molekul asap, yang pada mulanya bergumpal bersama, akhirnya berselerak ke semua arah.
Apabila anda menyembur minyak wangi pada badan anda, kawasan di mana minyak wangi disembur mempunyai kepekatan yang tinggi. Disebabkan oleh perbezaan kepekatan ini, molekul minyak wangi bergerak dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah. Apabila anda menambah beberapa titis dakwat atau pewarna makanan ke dalam segelas air jernih, kawasan di mana dakwat atau pewarna makanan pertama kali disapu biasanya mempunyai kepekatan yang lebih tinggi. Disebabkan oleh perbezaan kepekatan ini, molekul dakwat atau pewarna makanan meresap ke seluruh kawasan berkepekatan rendah. Proses resapan berhenti sebaik sahaja kepekatan molekul dakwat di semua kawasan air adalah sama.
Teori Difusi dan Kinetik
Penting untuk diperhatikan bahawa proses resapan boleh dijelaskan menggunakan teori kinetik. Teori kinetik menyatakan bahawa setiap bahan terdiri daripada molekul, dan molekul-molekul ini bergerak secara rawak dan berterusan. Untuk memahami perkara ini, perhatikan imej di bawah. Seluruh bekas diisi dengan air. Oleh kerana dakwat telah dititiskan ke dalamnya, air di permukaan bekas mempunyai kepekatan yang lebih tinggi daripada air di bahagian bawah.
C1 ialah bahagian silinder atau bahagian air yang mempunyai kepekatan yang tinggi, manakala C2 ialah bahagian silinder atau bahagian air yang mempunyai kepekatan rendah. Untuk memudahkan analisis, kita hanya akan mengkaji pergerakan molekul dakwat di tengah silinder.
Bilangan molekul dakwat pada C1 adalah lebih besar (kepekatan tinggi) daripada molekul dakwat pada C2 ( kepekatan rendah). Oleh kerana molekul dakwat sentiasa bergerak secara rawak, molekul dakwat pada C1 mempunyai kebarangkalian yang lebih besar untuk bergerak ke arah pusat silinder ( Δx ). Sebaliknya, bilangan molekul dakwat pada C2 adalah sangat kecil jadi ia mempunyai kebarangkalian yang sangat kecil untuk bergerak ke arah pusat silinder ( Δx ).
Kadar Difusi
Oleh itu, akan berlaku aliran molekul dakwat secara keseluruhan dari C1 ke C2 . Menurut kajian yang dijalankan oleh ahli fisiologi bernama Adolf Fick (1829-1901), didapati bahawa kadar resapan adalah berkadar terus dengan perbezaan kepekatan (C2 - C1 ) . Semakin besar perbezaan kepekatan, semakin besar kadar aliran molekul bahan tersebut. Sebaliknya, semakin kecil perbezaan kepekatan, semakin kecil kadar aliran molekul bahan tersebut. Ini mungkin selaras dengan andaian kita bahawa perbezaan kepekatan juga mempengaruhi kadar aliran molekul. Selain bergerak dari satu tempat ke tempat lain melalui resapan, molekul bahan (terutamanya gas) juga boleh bergerak dari satu tempat ke tempat lain menggunakan bantuan angin.
Aplikasi Difusi dalam kehidupan seharian
Tanpa difusi, pasangan tercinta anda tidak akan dapat menikmati wangian minyak wangi anda. Tanpa difusi, aroma masakan ibu anda yang lazat dan menyelerakan di dapur tidak akan dapat mematahkan lamunan anda dan membuatkan anda ingin cepat menghabiskan hidangan berkhasiat di atas meja makan. 😉 Difusi juga memainkan peranan yang sangat penting dalam kemandirian manusia, haiwan, tumbuhan, dan sebagainya.
Tumbuhan biasanya memerlukan karbon dioksida (CO2 ) untuk fotosintesis. Oleh kerana terdapat perbezaan kepekatan CO2 antara bahagian dalam daun dan udara luar, molekul CO2 meresap ke dalam daun melalui stomata. Sebaliknya, wap air dan oksigen meresap keluar. Selain tumbuhan, kucing, tikus, dan sebagainya juga boleh lemas jika tiada resapan. Walaupun tumbuhan memerlukan CO2 untuk fotosintesis, kucing, tikus, dan sebagainya memerlukan oksigen untuk setiap tindak balas penghasil tenaga. Untuk sampai ke sel, molekul oksigen bergerak melalui resapan.
