Ai văzut vreodată hoarde de mici muschi enervant care roiau aleatoriu deasupra capului? Uneori se pare că par să atârnă nemișcați în aer. Pe de o parte, acest roi este nemișcat, pe de altă parte, insectele din interiorul lui se mișcă în permanență la dreapta, la stânga, în sus, în jos, se ciocnesc în mod constant între ele și se împrăștie din nou în acest nor, ca și cum o forță invizibilă le ține împreună..
Mișcările moleculelor sunt la fel de haotice, în timp ce corpul își păstrează o formă stabilă. Această mișcare se numește mișcarea termică a moleculelor.
Mișcare brownian
În 1827, celebrul botanist britanic Robert Brown a folosit un microscop pentru a studia comportamentul particulelor microscopice de polen în apă. El a atras atenția asupra faptului că particulele se mișcau constant într-o ordine haotică, sfidând logica, iar această mișcare aleatorie nu depindea de nimic.miscarea lichidului in care se aflau si nici de la evaporarea acestuia. Cele mai mici particule de polen au descris traiectorii complexe, misterioase. Este interesant că intensitatea unei astfel de mișcări nu scade în timp și nu este legată de proprietățile chimice ale mediului, ci crește doar dacă vâscozitatea acestui mediu sau dimensiunea particulelor în mișcare scade. În plus, temperatura are o mare influență asupra vitezei de mișcare a moleculelor: cu cât este mai mare, cu atât particulele se mișcă mai repede.
difuzie
Cu mult timp în urmă, oamenii și-au dat seama că toate substanțele din lume constau din cele mai mici particule: ioni, atomi, molecule și există goluri între ele, iar aceste particule se mișcă în mod constant și aleatoriu.
Difuzia este o consecință a mișcării termice a moleculelor. Putem observa exemple aproape peste tot în viața de zi cu zi: atât în viața de zi cu zi, cât și în viața sălbatică. Aceasta este răspândirea mirosurilor, lipirea diferitelor obiecte solide, amestecarea lichidelor.
Din punct de vedere științific, difuzia este fenomenul de penetrare a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele altei substanțe.
Gaze și difuzie
Cel mai simplu exemplu de difuzie în gaze este răspândirea destul de rapidă a mirosurilor (atât plăcute, cât și nu atât de plăcute) în aer.
Difuzia în gaze poate fi extrem de periculoasă, din cauza acestui fenomen otrăvirea cu monoxid de carbon și alte gaze toxice are loc cu viteza fulgerului.
Difuzie în lichide
În timp ce difuzia în gaze are loc rapid, cel mai adesea în câteva secunde, difuzia în lichide durează minute întregi șiuneori chiar ore. Depinde de densitate și temperatură.
Un exemplu de difuzie în lichide este dizolvarea foarte rapidă a sărurilor, alcoolilor și acizilor, formând soluții omogene într-un timp scurt.
Difuzie în solide
În solide, difuzia este cea mai dificilă, la temperatura normală a camerei sau exterioară este invizibilă. În toate manualele școlare moderne și vechi, experimentele cu plăci de plumb și aur sunt descrise ca un exemplu de difuzie în solide. Acest experiment a arătat că numai după mai bine de patru ani, o cantitate neglijabilă de aur a pătruns în plumb, iar plumbul a pătruns în aur până la o adâncime de cel mult cinci milimetri. Această diferență se datorează faptului că densitatea plumbului este mult mai mare decât densitatea aurului.
În consecință, viteza și intensitatea difuziei depind nu în ultimul rând de densitatea substanței și de viteza mișcării haotice a moleculelor, iar viteza, la rândul ei, depinde de temperatură. Difuzia este mai intensă și mai rapidă la temperaturi mai ridicate.
Exemple de difuzare în viața de zi cu zi
Nici nu ne gândim la faptul că în fiecare zi aproape la fiecare pas întâlnim fenomenul difuziei. De aceea, acest fenomen este considerat unul dintre cele mai semnificative și interesante din fizică.
Unul dintre cele mai simple exemple de difuzare în viața de zi cu zi este dizolvarea zahărului în ceai sau cafea. Dacă o bucată de zahăr este pusă într-un pahar cu apă clocotită, după un timp va dispărea fără urmă, în timp ce chiar și volumul de lichidpractic neschimbat.
Dacă priviți cu atenție în jur, puteți găsi multe exemple de difuzare care ne ușurează viața:
- praf de spălat dizolvant, permanganat de potasiu, sare;
- pulverizare de odorizante;
- spray-uri pentru gât;
- spăla murdăria de pe suprafața lenjeriei;
- amestecarea culorilor de către artist;
- frământarea aluatului;
- preparare de ciorbe bogate, supe și sosuri, compoturi dulci și băuturi cu fructe.
În 1638, întors din Mongolia, ambasadorul Vasily Starkov i-a oferit cadou țarului rus Mihail Fedorovich cu aproape 66 kg de frunze uscate cu o aromă ciudată de tartă. Moscoviților care nu au încercat-o niciodată le-a plăcut foarte mult această plantă uscată și încă o folosesc cu plăcere. L-ai recunoscut? Desigur, acesta este un ceai care este preparat datorită fenomenului de difuzie.
Exemple de difuzie în mediu
Rolul difuzării în lumea din jurul nostru este foarte mare. Unul dintre cele mai importante exemple de difuzie este circulația sângelui în organismele vii. Oxigenul din aer pătrunde în capilarele sanguine situate în plămâni, apoi se dizolvă în ele și se răspândește în tot corpul. La rândul său, dioxidul de carbon difuzează din capilare în alveolele plămânilor. Nutrienții eliberați din alimente difuzează în celule.
La speciile de plante erbacee, difuzia are loc pe toată suprafața lor verde, la plantele cu flori mai mari - prin frunze și tulpini, în arbuști și copaci - prin crăpăturiîn scoarța trunchiurilor și a ramurilor și a lintei.
În plus, un exemplu de difuzie în lumea exterioară este absorbția apei și a mineralelor dizolvate în ea de către sistemul radicular al plantelor din sol.
Difusia este motivul pentru care compoziția atmosferei inferioare este eterogenă și este formată din mai multe gaze.
Din păcate, în lumea noastră imperfectă, sunt foarte puțini oameni care nu știu ce este o injecție, cunoscută și ca „injecție”. Acest tip de tratament dureros, dar eficient, se bazează și pe fenomenul de difuzie.
Poluarea mediului: sol, aer, corpuri de apă - acestea sunt, de asemenea, exemple de difuzie în natură.
Nori albi care se topesc pe cerul albastru, atât de îndrăgiți de poeții din toate timpurile - ea este și o difuzare cunoscută de fiecare elev de gimnaziu și liceu!
Așadar, difuzarea este ceva fără de care viața noastră ar fi nu numai mai dificilă, ci aproape imposibilă.
