Har du nogensinde set horder af små irriterende myg, der tilfældigt myldrer over hovedet? Nogle gange ser det ud til, at de hænger ubevægelige i luften. På den ene side er denne sværm ubevægelig, på den anden side bevæger insekterne inde i den sig konstant til højre, venstre, op, ned, kolliderer konstant med hinanden og spreder sig igen i denne sky, som om en usynlig kraft holder dem sammen.
Molekylernes bevægelser er ligeledes kaotiske, mens kroppen bevarer en stabil form. Denne bevægelse kaldes den termiske bevægelse af molekyler.
Brownsk bevægelse
Tilbage i 1827 brugte den berømte britiske botaniker Robert Brown et mikroskop til at studere mikroskopiske pollenpartiklers opførsel i vand. Han gjorde opmærksom på, at partiklerne konstant bevægede sig i en kaotisk, trodsende logisk rækkefølge, og denne tilfældige bevægelse var ikke afhængig af noget.bevægelsen af væsken, hvori de var, eller fra dens fordampning. De mindste partikler af pollen beskrev komplekse, mystiske baner. Det er interessant, at intensiteten af en sådan bevægelse ikke falder med tiden og ikke er relateret til mediets kemiske egenskaber, men kun stiger, hvis viskositeten af dette medium eller størrelsen af de bevægelige partikler falder. Derudover har temperaturen stor indflydelse på molekylernes bevægelseshastighed: Jo højere den er, jo hurtigere bevæger partiklerne sig.
Diffusion
For lang tid siden indså folk, at alle stoffer i verden består af de mindste partikler: ioner, atomer, molekyler, og der er mellemrum mellem dem, og disse partikler bevæger sig konstant og tilfældigt.
Diffusion er en konsekvens af molekylers termiske bevægelse. Vi kan observere eksempler næsten over alt i hverdagen: både i hverdagen og i dyrelivet. Dette er spredning af lugte, limning af forskellige faste genstande, blanding af væsker.
Videnskabeligt set er diffusion fænomenet, at molekyler af et stof trænger ind i hullerne mellem molekylerne i et andet stof.
Gasser og diffusion
Det enkleste eksempel på diffusion i gasser er den ret hurtige spredning af lugte (både behagelige og knap så behagelige) i luften.
Diffusion i gasser kan være ekstremt farligt, på grund af dette fænomen opstår forgiftning med kulilte og andre giftige gasser med lynets hast.
Diffusion i væsker
Mens diffusion i gasser sker hurtigt, oftest på sekunder, tager diffusion i væsker hele minutter ognogle gange endda timer. Det afhænger af densitet og temperatur.
Et eksempel på diffusion i væsker er den meget hurtige opløsning af s alte, alkoholer og syrer, der danner homogene opløsninger på kort tid.
Diffusion i faste stoffer
I faste stoffer er diffusion den sværeste, ved normal rum- eller udendørstemperatur er den usynlig. I alle moderne og gamle skolebøger beskrives forsøg med bly- og guldplader som et eksempel på diffusion i faste stoffer. Dette eksperiment viste, at først efter mere end fire år trængte en ubetydelig mængde guld ind i bly, og bly trængte ind i guld til en dybde på ikke mere end fem millimeter. Denne forskel skyldes det faktum, at tætheden af bly er meget højere end densiteten af guld.
Diffusionshastigheden og -intensiteten afhænger derfor ikke mindst af stoffets tæthed og hastigheden af molekylernes kaotiske bevægelse, og hastigheden afhænger til gengæld af temperaturen. Diffusion er mere intens og hurtigere ved højere temperaturer.
Eksempler på spredning i hverdagen
Vi tænker ikke engang på, at vi hver dag ved næsten hvert trin møder fænomenet diffusion. Det er grunden til, at dette fænomen betragtes som et af de mest betydningsfulde og interessante inden for fysik.
Et af de enkleste eksempler på diffusion i hverdagen er opløsningen af sukker i te eller kaffe. Hvis et stykke sukker lægges i et glas kogende vand, vil det efter et stykke tid forsvinde sporløst, mens selv mængden af væskepraktisk t alt uændret.
Hvis du ser dig omhyggeligt omkring, kan du finde mange eksempler på spredning, der gør vores liv lettere:
- opløsende vaskepulver, kaliumpermanganat, s alt;
- sprøjtning af luftfriskere;
- halsspray;
- vaske snavs fra linnedets overflade;
- blanding af farver af kunstneren;
- æltedej;
- tilberedning af rige bouillon, supper og sovs, søde kompotter og frugtdrikke.
I 1638, da han vendte tilbage fra Mongoliet, overrakte ambassadør Vasily Starkov den russiske zar Mikhail Fedorovich som en gave med næsten 66 kg tørrede blade med en mærkelig syrlig aroma. Muskovitter, der aldrig har prøvet det, kunne godt lide denne tørrede plante, og de bruger den stadig med fornøjelse. Genkendte du ham? Dette er selvfølgelig en te, der er brygget på grund af diffusionsfænomenet.
Eksempler på diffusion i miljøet
Diffusionens rolle i verden omkring os er meget høj. Et af de vigtigste eksempler på diffusion er blodcirkulationen i levende organismer. Ilt fra luften kommer ind i blodkapillærerne i lungerne, opløses derefter i dem og spredes i hele kroppen. Til gengæld diffunderer kuldioxid fra kapillærerne ind i lungernes alveoler. Næringsstoffer frigivet fra mad diffunderer ind i cellerne.
Hos urteagtige plantearter sker diffusion gennem hele deres grønne overflade, i større blomstrende planter - gennem blade og stængler, i buske og træer - gennem revneri barken af stammer og grene og linser.
Et eksempel på diffusion i omverdenen er desuden optagelsen af vand og mineraler opløst i det af planters rodsystem fra jorden.
Det er diffusion, der er årsagen til, at sammensætningen af den nedre atmosfære er heterogen og består af flere gasser.
Desværre er der i vores uperfekte verden meget få mennesker, der ikke ved, hvad en injektion, også kendt som en "injektion", er. Denne form for smertefuld, men effektiv behandling er også baseret på fænomenet diffusion.
Miljøforurening: jord, luft, vandområder - disse er også eksempler på diffusion i naturen.
Hvide skyer smelter på den blå himmel, så elsket af digtere til alle tider - hun er også en udbredelse kendt af enhver mellem- og gymnasieelev!
Så diffusion er noget, uden hvilket vores liv ikke kun ville være sværere, men næsten umuligt.
