Als we goed kijken, zien we in eerste instantie rook van de verbranding. Na een tijdje is er geen rook meer te zien. Gebruik je parfum? Zelfs als je parfum in de kamer spuit, kunnen mensen buiten het huis de geur ervan ruiken. Als je moeder heerlijk en smakelijk eten kookt, is de geur van het koken zelfs vanuit het huis van de buren te ruiken. Hoe kan dat?
Er zijn nog veel meer voorbeelden. Als je een paar druppels inkt in een glas helder water doet, zal de inkt, of voedselkleurstof, zich gelijkmatig door het water verspreiden. Dit gebeurt automatisch. Enkele van de eerder genoemde voorbeelden zijn diffusieprocessen die we vaak in het dagelijks leven ervaren. Diffusie is het proces waarbij stoffen zich verplaatsen van een hoge concentratie naar een lage concentratie. Met concentratie wordt het aantal moleculen/mol van een stof per volume bedoeld. Een hoge concentratie is een plaats waar veel moleculen van een stof per volume aanwezig zijn. Omgekeerd zijn lage concentraties plaatsen waar weinig moleculen per volume aanwezig zijn.
Bij het verbranden van afval is de rookconcentratie rond het brandende afval meestal vrij hoog. Omdat er verschillende concentraties zijn, verspreiden rookmoleculen zich automatisch van hoge naar lage concentraties. De rookmoleculen die aanvankelijk bij elkaar waren, verspreiden zich uiteindelijk in alle richtingen.
Wanneer je parfum op je lichaam sprayt, is de concentratie hoog op de plek waar je het parfum sprayt. Omdat er concentratieverschillen zijn, verplaatsen parfummoleculen zich van de plekken met hoge concentraties naar de plekken met lage concentraties. Als je een paar druppels inkt of kleurstof in een glas helder water doet, heeft het deel van het water waar de inkt of kleurstof als eerste in is gedruppeld meestal een hogere concentratie. Omdat er concentratieverschillen zijn, verspreiden de inktmoleculen zich naar alle delen van het water met een lage concentratie. Het diffusieproces stopt wanneer de concentratie van inktmoleculen in alle delen van het water gelijk is.
Houd er rekening mee dat het diffusieproces kan worden verklaard met behulp van de kinetische theorie. De kinetische theorie stelt dat elke stof uit moleculen bestaat en dat deze moleculen zich continu willekeurig bewegen. Om dit te begrijpen, bekijk de onderstaande afbeelding. Alle delen van de container zijn gevuld met water. Doordat de inkt is gedruppeld, heeft het water aan het oppervlak van de container een hogere concentratie dan het water op de bodem.
C1 is een cilindrisch deel of een deel van het water met een hoge concentratie, terwijl C2 Het is een cilindrisch deel, of een deel van het water, met een lage concentratie. Om de analyse te vergemakkelijken, kijken we alleen naar de bewegingen van inktmoleculen in het midden van de cilinder.
Het aantal inktmoleculen in C1 is hoger (hoge concentratie) dan de inktmoleculen in C2 (lage concentratie). Omdat inktmoleculen willekeurig bewegen, bewegen de inktmoleculen in C1 hebben een grotere kans om naar het midden van de cilinder te bewegen (Δx). Daarentegen is het aantal inktmoleculen in C2 is zo klein dat het weinig kans heeft om naar het midden van de cilinder te bewegen (Δx). Er zal dus een totale stroom inktmoleculen van C naar C plaatsvinden.1 tot C2Uit onderzoek van de fysioloog Adolf Fick (1829-1901) bleek dat de diffusiesnelheid rechtstreeks evenredig was met het concentratieverschil (C).2 - C1Hoe groter het concentratieverschil, hoe hoger de stroomsnelheid van de stofmoleculen.
Omgekeerd geldt dat hoe kleiner het concentratieverschil, hoe lager de stroomsnelheid van de moleculen. Dit komt wellicht doordat we verwachten dat concentratieverschillen ook de stroomsnelheid van moleculen beïnvloeden. Naast verplaatsing door diffusie kunnen moleculen (vooral gasvormige stoffen) zich ook verplaatsen met behulp van de luchtstroom.
Toepassing van diffusie in het dagelijks leven
Zonder verspreiding zou je geliefde vriendin niet van je parfum kunnen genieten. Zonder verspreiding zou de heerlijke geur van moeders kookkunsten in een smakelijke keuken je dagdromen niet kunnen verdrijven en zou je niet snel zin krijgen in het voedzame eten dat op tafel staat. Verspreiding speelt ook een belangrijke rol in het overleven van mensen, dieren, planten, enzovoort.
Planten hebben doorgaans koolstofdioxide (CO₂) nodig.2) om fotosynthese uit te voeren. Omdat er een verschil is in CO₂2 de concentratie tussen de binnenkant van het blad en de lucht, de CO₂2 Moleculen diffunderen via de huidmondjes het blad in. Waterdamp en zuurstof diffunderen daarentegen naar buiten. Naast planten kunnen ook katten, muizen, enz. stikken als er geen diffusie plaatsvindt. Als planten CO₂ nodig hebben...2 Om fotosynthese te kunnen uitvoeren, hebben katten, muizen, enz. zuurstof nodig voor elke reactie die energie produceert. Zuurstofmoleculen bewegen door diffusie.om in cellen aan te komen.
