Har du noen gang sett horder av små irriterende mygg som svermer tilfeldig over hodet? Noen ganger ser det ut til at de henger urørlig i luften. På den ene siden er denne svermen ubevegelig, på den andre beveger insektene inni den seg konstant til høyre, venstre, opp, ned, kolliderer konstant med hverandre og sprer seg igjen i denne skyen, som om en usynlig kraft holder dem sammen.
Molekylenes bevegelser er på samme måte kaotiske, mens kroppen beholder en stabil form. Denne bevegelsen kalles den termiske bevegelsen til molekyler.
brownsk bevegelse
Tilbake i 1827 brukte den berømte britiske botanikeren Robert Brown et mikroskop for å studere oppførselen til mikroskopiske pollenpartikler i vann. Han trakk oppmerksomheten til det faktum at partiklene hele tiden beveget seg i en kaotisk, trosset logisk rekkefølge, og denne tilfeldige bevegelsen var ikke avhengig av noe.bevegelsen til væsken de var i, og heller ikke fra fordampningen. De minste partiklene av pollen beskrev komplekse, mystiske baner. Det er interessant at intensiteten av en slik bevegelse ikke avtar med tiden og ikke er relatert til mediets kjemiske egenskaper, men bare øker hvis viskositeten til dette mediet eller størrelsen på de bevegelige partiklene avtar. I tillegg har temperatur stor innflytelse på bevegelseshastigheten til molekyler: jo høyere den er, jo raskere beveger partiklene seg.
Diffusion
For lenge siden innså folk at alle stoffer i verden består av de minste partiklene: ioner, atomer, molekyler, og det er hull mellom dem, og disse partiklene beveger seg konstant og tilfeldig.
Diffusjon er en konsekvens av den termiske bevegelsen til molekyler. Vi kan observere eksempler nesten over alt i hverdagen: både i hverdagen og i dyrelivet. Dette er spredning av lukt, liming av ulike faste gjenstander, blanding av væsker.
Vitenskapelig sett er diffusjon fenomenet penetrering av molekyler av ett stoff inn i hullene mellom molekylene til et annet stoff.
Gasser og diffusjon
Det enkleste eksemplet på diffusjon i gasser er den ganske raske spredningen av lukt (både behagelig og ikke så behagelig) i luften.
Diffusjon i gasser kan være ekstremt farlig, på grunn av dette fenomenet oppstår forgiftning med karbonmonoksid og andre giftige gasser med lynets hastighet.
Diffusjon i væsker
Mens diffusjon i gasser skjer raskt, oftest i sekunder, tar diffusjon i væsker hele minutter ognoen ganger til og med timer. Det avhenger av tetthet og temperatur.
Et eksempel på diffusjon i væsker er den svært raske oppløsningen av s alter, alkoholer og syrer, og danner homogene løsninger på kort tid.
Diffusjon i faste stoffer
I faste stoffer er diffusjon det vanskeligste, ved normal rom- eller utetemperatur er det usynlig. I alle moderne og gamle skolebøker er forsøk med bly- og gullplater beskrevet som et eksempel på diffusjon i faste stoffer. Dette eksperimentet viste at bare etter mer enn fire år trengte en ubetydelig mengde gull inn i bly, og bly trengte inn i gull til en dybde på ikke mer enn fem millimeter. Denne forskjellen skyldes det faktum at blytettheten er mye høyere enn tettheten til gull.
Følgelig avhenger hastigheten og intensiteten av diffusjon ikke minst av stoffets tetthet og hastigheten på den kaotiske bevegelsen til molekyler, og hastigheten avhenger i sin tur av temperaturen. Diffusjonen er mer intens og raskere ved høyere temperaturer.
Eksempler på spredning i hverdagen
Vi tenker ikke engang på at vi hver dag ved nesten hvert trinn møter fenomenet diffusjon. Det er derfor dette fenomenet regnes som et av de mest betydningsfulle og interessante innen fysikk.
Et av de enkleste eksemplene på diffusjon i hverdagen er oppløsningen av sukker i te eller kaffe. Hvis et stykke sukker legges i et glass kokende vann, vil det etter en stund forsvinne sporløst, mens selv volumet av væskepraktisk t alt uendret.
Hvis du ser deg nøye rundt, kan du finne mange eksempler på spredning som gjør livet vårt enklere:
- oppløsende vaskepulver, kaliumpermanganat, s alt;
- spraying air fresheners;
- halssprayer;
- vasking av skitt fra overflaten av sengetøyet;
- blanding av farger av kunstneren;
- eltedeig;
- tilberedning av fyldige buljonger, supper og sauser, søte kompotter og fruktdrikker.
I 1638, hjemvendt fra Mongolia, ga ambassadør Vasily Starkov den russiske tsaren Mikhail Fedorovich som gave med nesten 66 kg tørkede blader med en merkelig syrlig aroma. Muskovitter som aldri har prøvd den likte denne tørkede planten veldig godt, og de bruker den fortsatt med glede. Kjente du ham igjen? Selvfølgelig er dette en te som er brygget på grunn av diffusjonsfenomenet.
Eksempler på diffusjon i miljøet
Diffusjonens rolle i verden rundt oss er veldig høy. Et av de viktigste eksemplene på diffusjon er blodsirkulasjonen i levende organismer. Oksygen fra luften kommer inn i blodkapillærene som ligger i lungene, for så å løses opp i dem og spres i hele kroppen. I sin tur diffunderer karbondioksid fra kapillærene inn i alveolene i lungene. Næringsstoffer som frigjøres fra mat diffunderer inn i cellene.
Hos urteaktige plantearter skjer diffusjon gjennom hele deres grønne overflate, i større blomstrende planter - gjennom blader og stengler, i busker og trær - gjennom sprekkeri barken på stammer og greiner og linser.
I tillegg er et eksempel på diffusjon i omverdenen absorpsjon av vann og mineraler oppløst i den av rotsystemet til planter fra jorda.
Det er diffusjon som er årsaken til at sammensetningen av den nedre atmosfæren er heterogen og består av flere gasser.
Dessverre, i vår ufullkomne verden, er det svært få mennesker som ikke vet hva en injeksjon, også kjent som en "injeksjon", er. Denne typen smertefull, men effektiv behandling er også basert på diffusjonsfenomenet.
Miljøforurensning: jord, luft, vannforekomster – dette er også eksempler på diffusjon i naturen.
Hvite skyer som smelter på den blå himmelen, så elsket av poeter til alle tider - hun er også en diffusjon kjent for alle ungdomsskoleelever og videregående skoleelever!
Så, diffusjon er noe uten at livet vårt ikke bare ville vært vanskeligere, men nesten umulig.
