Презентація на тему: "Дифузія та її значення"

Дифузія та її значення. Цяк Іван

Що таке дифузія?Дифузія — процес взаємного проникнення молекул або атомів однієї речовини поміж молекул або атомів іншої, що зазвичай приводить до вирівнювання їх концентрацій у всьому займаному об'ємі. У деяких ситуаціях одна з речовин уже має вирівняну концентрацію, і говорять про дифузію одної речовини в іншій. При цьому зазвичай перенесення речовини відбувається з області з високою концентрацією в область з низькою концентрацією (вздовж вектора градієнта концентрації). Схематичне зображення процесу змішування двох речовин шляхом дифузії

Причини виникнення дифузіїПричиною виникнення дифузії є тепловий рух частинок (атомів, молекул, іонів, тощо.)Причому рухомі частинки під час дифузії, завжди поширюються рівномірно по всьому наданому обсягу. Сам процес дифузії займає певний час. Також важливо знати, що явище дифузії відбувається далеко не з усіма речовинами. Наприклад, якщо воду перемішати не з марганцівкою, а з маслом, то дифузії між ними не буде, так як молекули масла електрично нейтральні. Утворенню з’єднання з молекулами води завадять сильні зв’язки всередині молекули масла. Ще варто зауважити, що швидкість дифузії значно збільшиться при збільшенні температури, що цілком логічно, адже із збільшенням температури зросте швидкість руху частинок всередині речовини і, як наслідок, підвищується шанс їх проникнення в молекули іншої речовини.

Дифузія в твердих тілах. В твердих тілах дифузія відбувається дуже повільно, якщо взагалі відбувається. Адже для твердих тіл характерна наявність кристалічної решітки, а всі частинки розташовані впорядковано. Прикладом дифузії твердих тіл може бути золото і свинець. Розташовані на відстань 1 метра одна від одної, при кімнатній температурі 20 С, ці речовини будуть потроху проникати одну в одну, але це буде все йти дуже повільно, подібна дифузія стане помітною не раніше ніж через 4-5 років. Золото. Свинець

Дифузія в рідинах. Швидкість протікання дифузії в рідинах в рази вище, ніж у твердих тілах. Зв’язки між частинками в рідині набагато слабкіше (зазвичай їх енергії вистачає максимум на утворення крапель), і взаємному проникненню частинок в молекули двох речовин ніщо не заважає. Правда те, як швидко проходитиме дифузія, залежить від характеру і консистенції рідин, в більш густих розчинах вона відбувається повільніше, адже чим густіше рідина, тим сильніші у неї зв’язки між молекулами і тим важче молекулам і частинками проникати одна в одну. Наприклад, змішування двох рідких металів може зайняти кілька годин, у той час як змішування води і марганцівки (з прикладу вище) здійснюється за хвилину.

Дифузія в газах. Дифузія в газах відбувається ще швидше, ніж у рідини, зв’язки між частинками газоподібних речовин практично відсутні, і ніяк не зчеплені частинки легко перемішуються одна з одною, проникаючи в молекули інших газів. Невеликі корективи при дифузії газів може вносити хіба лише гравітація.

Дифузія в навколишньому світіОсь вам декілька прикладів дифузії в навколишньому середовищі: Кисень з повітря проникає в капіляри крові, розташовані в легенях, після цього розчиняється в них і розноситься по всьому організму. У свою чергу вуглекислий газ дифундує з капілярів в альвеоли легенів. Живильні речовини, що виділяються з їжі шляхом дифузії проникають в клітини. Процес внесення добрив у ґрунт теж відбувається за допомогою дифузії. Завдяки використанню певних хімічних засобів або компосту ґрунт стає більш родючим. Чому так відбувається? Суть в тому, що молекули добрива дифундують з молекулами ґрунту. Після чого процес дифузії відбувається між молекулами грунту і кореня рослини. Завдяки цьому сезон буде більш врожайним. Хижі тварини знаходять своїх жертв теж завдяки дифузії. Акули відчувають запах крові на відстані декількох кілометрів, також як і риби піраньї. За допомогою процесу дифузії відбувається процес копчення риби, м'яса та інших продуктів харчування.

Шкідлива дифузія. Дифузія крім користі приносить і величезну шкоду. Димові труби підприємств викидають в атмосферу вуглекислий газ, оксиди азоту та сірки. Надлишок вуглекислого газу в атмосфері небезпечний для живого світу Землі, порушує кругообіг вуглецю в природі, призводить до утворення кислотних дощів. Процес дифузії відіграє велику роль в забрудненні річок, морів і океанів. Річне скидання виробничих і побутових стоків в світі дорівнює приблизно 10 трильйонів тонн. Забруднення водойм призводить до того, що в них зникає життя, а воду, що використовують для пиття, доводиться очищати, що дуже дорого. Крім того, в забрудненій воді відбуваються хімічні реакції з виділенням тепла. Температура води підвищується, при цьому знижується вміст кисню в воді, що негативно впливає на організми. Через підвищення температури води багато річок тепер взимку не замерзають.

Кінець. Дифузія – фундаментальне явище природи, тому так важливо вивчати і розуміти це явище. Без дифузії не існувало б Всесвіту, планет, Землі, всього живого.