Ако пажљиво погледамо, дим од паљења се у почетку још увек може видети. После неког времена, дим је невидљив. Да ли сте икада користили парфем? Чак и ако прскате парфем у својој соби, други ван куће и даље могу осетити мирис. Слично томе, ако ваша мајка кува укусан и примамљив оброк у кухињи, арома се може осетити из кућа комшија. Зашто је то тако?
Разумевање дифузије
Постоји много других примера. Ако ставите неколико капи мастила или прехрамбене боје у чашу чисте воде, мастило или прехрамбена боја ће се равномерно распоредити по води. То се дешава аутоматски. Претходни примери су догађаји дифузије који се често дешавају у свакодневном животу. Дифузија је процес премештања молекула супстанце из подручја високе концентрације у подручје ниске концентрације. Концентрација се односи на број молекула/молова супстанце по запремини. Место високе концентрације је место где постоји много молекула супстанце по запремини. Насупрот томе, место ниске концентрације је место где постоји мало молекула по запремини.
Када спаљујете смеће, концентрација дима око инсинератора је обично прилично висока. Због разлике у концентрацији, молекули дима се аутоматски шире из подручја високе концентрације у подручја ниске концентрације. Молекули дима, који су се у почетку згрушали, на крају се распршују у свим правцима.
Када прскате парфем по телу, подручје на које се парфем прска има високу концентрацију. Због ове разлике у концентрацији, молекули парфема се крећу из подручја високе концентрације у подручје ниске концентрације. Када додате неколико капи мастила или прехрамбене боје у чашу чисте воде, подручје на које је мастило или прехрамбена боја прво нането обично има већу концентрацију. Због ове разлике у концентрацији, молекули мастила или прехрамбене боје дифундују по подручју ниске концентрације. Процес дифузије се зауставља када је концентрација молекула мастила у свим деловима воде једнака.
Дифузија и кинетичка теорија
Важно је напоменути да се процес дифузије може објаснити коришћењем кинетичке теорије. Кинетичка теорија каже да је свака супстанца састављена од молекула, а ти молекули се налазе у континуираном, насумичном кретању. Да бисте ово разумели, погледајте слику испод. Читава посуда је напуњена водом. Пошто је мастило накапано у њу, вода на површини посуде има већу концентрацију од воде на дну.
C1 је део цилиндра или део воде који има високу концентрацију, док је C2 је део цилиндра или део воде који има ниску концентрацију. Ради поједностављења анализе, испитаћемо само кретање молекула мастила у центру цилиндра.
Број молекула мастила код C1 је већи (висока концентрација) него молекула мастила код C2 ( ниска концентрација). Пошто се молекули мастила стално крећу насумично, молекули мастила код C1 имају већу вероватноћу да се крећу ка центру цилиндра ( Δx ). Насупрот томе, број молекула мастила код C2 је веома мали, тако да имају веома малу вероватноћу да се крећу ка центру цилиндра ( Δx ).
Брзина дифузије
Дакле, постојаће укупан проток молекула мастила од C1 до C2 . Према истраживању које је спровео физиолог по имену Адолф Фик (1829-1901), утврђено је да је брзина дифузије директно пропорционална разлици у концентрацији (C2 - C1 ) . Што је већа разлика у концентрацији, већа је брзина протока молекула супстанце. Супротно томе, што је мања разлика у концентрацији, мања је брзина протока молекула супстанце. Ово може бити у складу са нашом претпоставком да разлика у концентрацији такође утиче на брзину протока молекула. Поред кретања са места на место дифузијом, молекули супстанци (посебно гасова) могу се кретати и са једног места на друго помоћу ветра.
Примена дифузије у свакодневном животу
Без дифузије, ваш вољени партнер не би могао да ужива у мирису вашег парфема. Без дифузије, укусан и примамљив мирис мајчиног кувања у кухињи не би могао да прекине ваше сањарење и натера вас да пожелите да брзо завршите хранљив оброк за трпезаријским столом. 😉 Дифузија такође игра веома важну улогу у опстанку људи, животиња, биљака итд.
Биљкама је обично потребан угљен-диоксид (CO2 ) за фотосинтезу. Пошто постоји разлика у концентрацији CO2 између унутрашњости листа и спољашњег ваздуха, молекули CO2 дифундују у лист кроз стоме. Супротно томе, водена пара и кисеоник дифундују напоље. Поред биљака, мачке, мишеви итд. такође се могу угушити ако нема дифузије. Док биљкама је потребан CO2 за фотосинтезу, мачкама, мишевима итд. је потребан кисеоник за сваку реакцију која производи енергију. Да би стигли до ћелија, молекули кисеоника се крећу дифузијом.
