Многие специфические термины из той или иной области науки уже давно перешли и прочно закрепились в повседневном лексиконе обывателя. К числу такого рода слов относится и понятие “диффузия”. Что подразумевает данный термин, какие процессы он характеризует?
Пояснение значения термина диффузия
Слово “диффузия” заимствовано из латыни (diffusio) и дословно переводится как “перетекание”. Термин “диффузия” определяет химический процесс смешивания, при котором одна субстанция постепенно соединяется с другой под воздействием теплового движения элементов вещества. Данное соединение происходит на мельчайшем уровне. Смешивание наблюдается ровно до того момента, пока не выровняется химический потенциал готовой субстанции – проникновение происходит в направлении уменьшения концентрации поступающего вещества.
Важно отметить, что явление диффузии возможно только между веществами близкой плотности. Данный факт объясняет, например, почему марганцовка в воде растворяется хорошо, а капля масла так и будет плавать на поверхности.
Характерные черты и виды диффузии
Проникновению частиц одного вещества в другое подвержены не только газы и жидкости – хотя в данных соединениях процесс смешивания происходит наиболее быстро и заметно, – но и твердые тела. Направление перемещения частиц хаотично и определяется толчком (кинетической энергией), которые они получают при столкновении с прочими частицами. Направление перемещения молекул можно представить в виде ломаной. Произвольный порядок распространения нового вещества определил медленную скорость диффузии. Стоит отметить, что повышение температуры приводит к более быстрому движению частиц и, как следствие, более быстрой диффузии.
Выделяют несколько видов диффузии:
- Свободная. Определяет произвольное перемещение молекул в направлении более низкого потенциала. Данный вид проникновения характерен лишь для субстанции с достаточно маленькой величиной частиц (например, вода, метиловый спирт).
- Ограниченная. В данном случае заряженная мембрана клеток создает препятствие на пути перемещения и продвижения частиц даже очень малого размера.
- Облегченная. Процесс смешивания обеспечивают молекулы-переносчики, которые транспортируют слабо проникающие или не проникающие молекулы и ионы (например, проникновение аминокислот в частицы сахара).
- Обменная. Данный вид диффузии отмечается тогда, когда в ходе транспортировки частиц перенос затрагивает и саму молекулу-переносчика.
Примеры проявления диффузии
Немаловажную роль диффузия играет и в биологических процессах живых организмов. Примером данного явления служит, например, распространение кислорода. Сначала его молекулы попадают в легкие, далее из легких в кровь, а после – во все ткани организма.
Наиболее частый и известный всем пример проникновения в газах – распространение запаха. Вливание одной жидкости в другую позволяет получить однородный раствор за счет все той же диффузии. Примером смешивания частиц твердых тел может служить плотно сросшиеся за десятки лет болт и гайка.
2
1878
