Дифузия

Дифузията е процес, при който молекулите на даден материал се придвижват от област с висока концентрация (където има много молекули) към област с ниска концентрация (където има по-малко молекули), докато се достигне равновесие (молекулите са равномерно разпределени).

Дифузията обикновено се извършва в разтвор в газ или в течност. Дифузията може да се наблюдава, когато две течности се смесят в прозрачен съд. Тя описва постоянното движение на частиците във всички течности и газове. Тези частици се движат във всички посоки, като се блъскат една в друга. Дифузията може да работи само с газове и течности.

Примери

• Кубче захар се оставя за известно време в чаша с вода.
• Миризмата на амоняк се разпространява от предната част на класната стая до задната.
• Когато се махне капачката, от флакона се издигат парфюмни изпарения.
• Хранителната боя, пусната върху чашата, се разнася.
• миризмата на храна се разнася из цялата къща

Молекулите са склонни да се придвижват от места с висока концентрация към места с ниска концентрация, като се движат на случаен принцип. Например в белия дроб има повече кислород, отколкото в кръвта, така че кислородните молекули се стремят да се придвижват към кръвта. По същия начин в кръвта има повече молекули въглероден диоксид, отколкото в белия дроб, така че молекулите въглероден диоксид ще се стремят да се придвижат към белия дроб. Това се случва и в клетъчната биология, където малките молекули просто дифундират през клетъчната мембрана, но по-големите молекули преминават през нея само чрез използване на енергия: вижте активен транспорт.

Случайното движение на молекулите на флуида ги кара да се разпространяват, докато някоя граница не ги спре.

Дифузията е пасивен процес, поради което не изисква енергия, тъй като протича по градиент на концентрацията.

Скорост на дифузия

Дифузията се влияе от:

• градиентът на концентрацията - дифузията е по-голяма там, където градиентът е по-голям.
• температурите - при по-високи температури дифузията се осъществява по-бързо, тъй като има повече кинетична енергия.
• площта на повърхността - дифузията ще бъде по-голяма там, където тя е по-голяма
• разстоянието на дифузия - дифузията е по-голяма, когато разстоянието на дифузия е малко.

Повърхност и обем

В малките едноклетъчни организми простата дифузия може да обменя молекули достатъчно бързо, за да ги поддържа живи. Високото съотношение на повърхността към обема помага.

За многоклетъчните организми обаче обикновената дифузия не е достатъчна. За да останат живи, те трябва да пренасят повече материал на по-големи разстояния. Те са еволюирали, за да имат вътрешни структури и системи за бързо движение на разпределението. Например хората имат бели дробове, които позволяват бърза дифузия. Същото се случва и при растенията с листата.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява дифузията?

В: В какъв вид материали обикновено се наблюдава дифузия?

В: Как можем да наблюдаваме дифузията?

В: Какво описва дифузията?

В: Има ли някаква конкретна посока, в която се движат частиците по време на дифузията?

В: Спира ли движението на частиците след достигане на равновесие?

В: Има ли изключения от този процес?

Търсене по буква