Diffuusio
Diffuusio on prosessi, jossa aineen molekyylit siirtyvät korkean konsentraation alueelta (jossa on paljon molekyylejä) matalan konsentraation alueelle (jossa on vähemmän molekyylejä), kunnes tasapaino on saavutettu (molekyylit ovat jakautuneet tasaisesti).
Diffuusio tapahtuu yleensä liuoksessa kaasussa tai nesteessä. Diffuusion voi nähdä tapahtuvan, kun kaksi nestettä sekoitetaan läpinäkyvässä astiassa. Se kuvaa hiukkasten jatkuvaa liikettä kaikissa nesteissä ja kaasuissa. Hiukkaset liikkuvat kaikkiin suuntiin törmäillen toisiinsa. Diffuusio voi toimia vain kaasujen ja nesteiden kanssa.
Sisältö
· 1 Esimerkkejä
· 2 Diffuusionopeus
· 3 Pinta-ala ja tilavuus
· 4 Aiheeseen liittyvät sivut
· 5 Viitteet
Esimerkkejä
- Sokerikuutio jätetään hetkeksi vesilasiin.
- Ammoniakin haju leviää luokkahuoneen etuosasta huoneen takaosaan.
- Pullosta nousee hajuveden höyryjä, kun korkki poistetaan.
- Ruoan väriaine, jota on pudotettu dekantterilasiin, leviää.
- ruoan tuoksu levisi koko taloon.
Molekyyleillä on taipumus siirtyä korkean konsentraation paikoista matalan konsentraation paikkoihin liikkumalla satunnaisesti. Esimerkiksi keuhkoissa on enemmän happea kuin veressä, joten happimolekyylit pyrkivät siirtymään vereen. Vastaavasti veressä on enemmän hiilidioksidimolekyylejä kuin keuhkoissa, joten hiilidioksidimolekyylit pyrkivät siirtymään keuhkoihin. Näin tapahtuu solubiologiassa, jossa pienet molekyylit yksinkertaisesti diffundoituvat solukalvon läpi, mutta suuremmat molekyylit pääsevät läpi vain energiaa käyttämällä: katso aktiivinen kuljetus.
Nesteen molekyylien satunnainen liike saa ne leviämään, kunnes jokin raja pysäyttää ne.
Diffuusio on passiivinen prosessi, joten se ei vaadi energiaa, koska se tapahtuu pitoisuusgradienttia pitkin.
Diffuusionopeus
Diffuusioon vaikuttavat:
- konsentraatiogradientti - diffuusio on suurempaa siellä, missä gradientti on suurempi.
- lämpötilat - diffuusio tapahtuu nopeammin, kun lämpötila on korkeampi, koska liike-energiaa on enemmän.
- pinta-ala - diffuusio on suurempaa siellä, missä se on suurempi.
- diffuusioetäisyys - diffuusio on suurempaa, jos diffuusioetäisyys on lyhyt.
Pinta-ala ja tilavuus
Pienissä yksisoluisissa eliöissä yksinkertainen diffuusio voi vaihtaa molekyylejä riittävän nopeasti pitääkseen ne elossa. Suuri pinta-alan ja tilavuuden suhde auttaa.
Monisoluisessa organismissa pelkkä diffuusio ei kuitenkaan riitä. Niiden on siirrettävä enemmän materiaalia pidemmillä matkoilla pysyäkseen hengissä. Ne ovat kehittyneet niin, että niillä on sisäisiä rakenteita ja järjestelmiä nopeaa levittäytymistä varten. Esimerkiksi ihmisillä on keuhkot, jotta diffuusio tapahtuisi nopeasti. Sama tapahtuu kasveissa lehtien avulla.
Kaavio diffuusiosta. Ensimmäisessä kaaviossa on hiukkasia nesteessä. Toisessa näkyy sama neste muutamaa sekuntia myöhemmin, kun hiukkaset ovat levinneet.
Aiheeseen liittyvät sivut
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on diffuusio?
V: Diffuusio on prosessi, jossa aineen molekyylit siirtyvät korkean konsentraation alueelta matalan konsentraation alueelle, kunnes se on saavuttanut tasapainon.
K: Millaisissa materiaaleissa diffuusio yleensä tapahtuu?
V: Diffuusio tapahtuu yleensä kaasun, nesteen ja joskus kolloidien seoksissa.
K: Miten voimme havaita diffuusion?
V: Diffuusion voi nähdä tapahtuvan, kun kaksi nestettä sekoitetaan läpinäkyvässä astiassa.
K: Mitä diffuusio kuvaa?
V: Diffuusio kuvaa hiukkasten jatkuvaa liikettä kaikissa nesteissä, kaasuissa ja kolloidissa. Hiukkaset liikkuvat kaikkiin suuntiin törmäillen toisiinsa.
K: Onko hiukkasilla jokin tietty suunta, johon ne liikkuvat diffuusion aikana?
V: Ei, hiukkaset liikkuvat satunnaisesti, eikä niillä ole tiettyä suuntaa diffuusion aikana.
K: Pysähtyykö hiukkasten liike tasapainon saavuttamisen jälkeen?
V: Kyllä, kun tasapaino on saavutettu, hiukkasten liike pysähtyy, koska ne ovat jakautuneet tasaisesti koko materiaaliin.
K: Onko tästä prosessista olemassa poikkeuksia?
V: Kyllä, jotkin materiaalit saattavat vaatia lisäenergiaa tai -paineita, jotta molekyylit voivat diffundoitua niiden läpi niiden rakenteen tai koostumuksen vuoksi.
