Ak sa pozorne pozrieme, spočiatku uvidíme dym zo spaľovania. Po chvíli už dym vidieť nie je. Použili ste parfum? Aj keď si v miestnosti nastriekate parfum, vôňu parfumu môžu cítiť aj ostatní ľudia mimo domu. Ak matka varí v kuchyni chutné a chutné jedlo, vôňu varenia cítiť aj zo susedovho domu. Prečo?
Existuje mnoho ďalších príkladov. Ak dáte niekoľko kvapiek atramentu do pohára s čistou vodou, atrament alebo potravinárske farbivo sa rovnomerne rozšíri po celej vode. Toto sa deje automaticky. Niektoré predchádzajúce príklady sú difúzne udalosti, ktoré sa často vyskytujú v každodennom živote. Difúzia je proces prechodu látok z vysokej koncentrácie na nízku koncentráciu. Koncentráciou sa rozumie počet molekúl/mólov látky na objem. Miesto s vysokou koncentráciou je miesto, kde je veľa molekúl látok na objem. Naopak, nízke koncentrácie sú miesta, kde je málo molekúl na objem.
Keď spaľujete odpadky, koncentrácia dymu okolo horiaceho odpadu je zvyčajne dosť vysoká. Pretože existujú rôzne koncentrácie, molekuly dymu sa automaticky šíria z vysokých koncentrácií na nízke. Molekuly dymu, ktoré sa pôvodne spojili, sa nakoniec rozptýlili všetkými smermi.
Keď si nastriekate parfum na telo, miesto, kam sa parfum nastrieka, má vysokú koncentráciu. Vzhľadom na rozdiely v koncentrácii sa molekuly parfumu presúvajú z vysokých koncentrácií do nízkych. Keď do pohára s čistou vodou kvapnete niekoľko kvapiek atramentu alebo potravinárskeho farbiva, časť vody, na ktorú sa ako prvá nakvapká atrament alebo potravinárske farbivo, má zvyčajne vyššiu koncentráciu. Vzhľadom na rozdielne koncentrácie sa molekuly atramentu alebo potravinárskeho farbiva rozšíria do všetkých častí vody s nízkou koncentráciou. Proces difúzie sa zastaví, keď je koncentrácia molekúl atramentu vo všetkých častiach vody rovnaká.
Upozorňujeme, že proces difúzie možno vysvetliť pomocou kinetickej teórie. Kinetická teória hovorí, že každá látka sa skladá z molekúl a tieto molekuly sa pohybujú plynule a náhodne. Aby ste to pochopili, pozrite si obrázok nižšie. Všetky časti nádoby sú naplnené vodou. Pretože atrament kvapká, voda na povrchu nádoby má vyššiu koncentráciu ako voda na dne.
C1 je valcovitá časť alebo časť vody s vysokou koncentráciou, zatiaľ čo C2 je valcovitá časť alebo časť vody s nízkou koncentráciou. Pre uľahčenie analýzy sa zameriavame iba na pohyby molekúl atramentu v strede valca.
Počet molekúl atramentu v C1 je viac (vysoká koncentrácia) ako molekúl atramentu v C2 (nízka koncentrácia). Pretože sa molekuly atramentu pohybujú náhodne, molekuly atramentu v C1 majú vyššiu šancu pohybovať sa smerom do stredu valca (Δx). Naopak, počet molekúl atramentu v C2 je malý, takže má malú možnosť pohybovať sa smerom do stredu valca (Δx). Bude teda existovať celkový tok molekúl atramentu z C1 až C2Výskum fyziológa Adolfa Ficka (1829-1901) zistil, že rýchlosť difúzie je priamo úmerná rozdielu v koncentrácii (C2 - C1). Čím vyšší je rozdiel v koncentrácii, tým vyššia je rýchlosť toku molekúl látky.
Naopak, čím menší je rozdiel v koncentrácii, tým nižšia je rýchlosť toku molekúl látok. To môže byť spôsobené našimi očakávaniami, že rozdiely v koncentrácii tiež ovplyvňujú rýchlosť toku molekúl. Okrem zmeny miest difúziou sa molekuly látok (najmä plynné látky) môžu presúvať z jedného miesta na druhé aj s pomocou vetra.
Aplikácia difúzie v každodennom živote
Keby nedochádzalo k difúzii, vaša milovaná priateľka by si nemohla vychutnať váš parfum. Bez difúzie by ani vôňa maminej kuchyne v lahodnej a chutnej kuchyni nedokázala rozptýliť vaše sny a túžbu rýchlo zjesť výživné jedlo dostupné pri jedálenskom stole. Difúzia zohráva tiež významnú úlohu v prežití ľudí, zvierat, rastlín atď.
Rastliny zvyčajne potrebujú na fotosyntézu oxid uhličitý (CO2 ) . Pretože existuje rozdiel v koncentrácii CO2 medzi vnútrom listu a vzduchom, molekuly CO2 difundujú do listu cez prieduchy. Naproti tomu vodná para a kyslík difundujú von. Okrem rastlín sa môžu aj mačky, myši atď. udusiť, ak nedochádza k difúzii. Ak rastliny potrebujú CO2 na fotosyntézu, potom mačky, myši atď. potrebujú kyslík pre každú reakciu, ktorá produkuje energiu. Molekuly kyslíka sa pohybujú difúziou, aby sa dostali do buniek.
