نفاذية المادة هي السهولة التي يمكن للسوائل أو الجزيئات أن تنتقل من خلالها. يمكنك شرح النفاذية باستخدام أمثلة توضح ماهيتها ، ولماذا من المفيد فهمها ، وما الذي يمكن أن يغيرها. تعد خصائص النفاذية للمواد المختلفة ضرورية في العديد من مجالات العلوم والهندسة ، لذا يمكنك استهداف أمثلة من مجال معين. العروض العملية أو التجارب هي طرق ممتعة للمساعدة في شرح النفاذية.
أنت لا تريد سقفًا منفذاً
أغشية الخلايا في علم الأحياء ، وزجاجات المشروبات الغازية في صناعة الأغذية ، وطبقات الصخور والتربة في الجيولوجيا تقدم جميعها أمثلة على الطرق التي تكون فيها خصائص نفاذية المواد ضرورية ومفيدة في أعمالنا الأرواح. ترتبط العديد من الاستخدامات لخصائص النفاذية بالسهولة أو الصعوبة التي يمكن أن يمر بها الماء عبر المادة ؛ هذا يجعل الماء مثالًا مفيدًا للسائل لشرح أو إثبات نفاذية المواد المختلفة.
النفاذية وإدارة المياه
يمكنك استخدام العديد من الأمثلة الشائعة لإظهار الطرق التي نستخدم بها نفاذية أو عدم نفاذية المواد المختلفة أثناء التقاط المياه واستخدامها أو توجيهها أو صدها. تخيل أنك تعيش في منطقة صحراوية بالقرب من المحيط ، حيث قد تكون المياه الصالحة للشرب مشكلة لأن مياه البحر المالحة تتخلل التربة وتدخل في إمدادات المياه الجوفية. يمكننا استخدام خصائص النفاذية لمواد الترشيح لإزالة الملح والشوائب من الماء من خلال التناضح العكسي. تعتبر نفاذية البلاستيك مفيدة عندما نشتري مياه الشرب وننقلها إلى المنزل. تسمح النفاذية الجزئية لأغشية خلايا الجلد لأجسامنا بالحفاظ على الماء حيثما نحتاج إليه.
النفاذية نسبي
تتعلق النفاذية بالتفاعل بين المادة التي تعمل كحاجز والجزيئات ، سواء كانت سائلة أو غازية ، التي تتلامس معها. النفاذية ليست خاصية ثابتة ، مثل درجة الحرارة التي عندها يتجمد الماء أو الدمامل ذلك يعتمد على المواد التي تتفاعل. قد لا تتمكن جزيئات الماء من المرور عبر مادة يمكن للغاز أن ينتشر من خلالها بسهولة. يمكنك اختيار أمثلة لإثبات الخصائص المهمة وشرح سبب تفاعل المواد بالطريقة التي تتفاعل بها.
كنت تعرف الزجاج يدق البلاستيك
يمكنك استخدام الزجاجات البلاستيكية والزجاجية لمقارنة نفاذية المواد الحاجزة المختلفة المستخدمة لاحتواء سائل معين. يمكن لثاني أكسيد الكربون الذي يمنح المشروبات الغازية أن ينتشر خارج الزجاجات البلاستيكية بمرور الوقت ، مما يترك الشراب مسطحًا. الزجاجات لا تسمح بالانتشار. تُظهر مواد الحاجز المختلفة نفاذية مختلفة لنفس السائل.
سوف تخذلك البالونات
تعتبر البالونات رائعة لإظهار كيفية تفاعل مادة حاجزة واحدة بشكل مختلف مع السوائل المختلفة. البالونات قابلة للاختراق إلى حد ما لكل من الهيليوم والماء ، ولكن بمعدلات مختلفة. املأ بالونًا بالهيليوم ؛ سوف ينكمش في غضون يوم أو يومين. يمكن أن تدوم بالونات الماء لفترة أطول ، طالما لم ترميها أو تجلس عليها. تعتمد نفاذية مادة الحاجز على ما يحاول المرور خلاله.
النفاذية ليست دائمة
يمكن لعوامل مثل التغيرات في درجة الحرارة أو الضغط ، وسمك المادة الحاجزة ، وما إذا كان الحاجز يحتوي على مسام ، أن تغير مدى سهولة مرور السائل. يمكنك استخدام الفيضان كمثال على كيف يمكن للظروف المتغيرة أن تغير النفاذية. إذا تشبع الماء بتربة نفاذة بشكل طبيعي وتساقط المزيد من الأمطار ، فإن التربة ستكون غير منفذة مؤقتًا ؛ سيتجمع الماء على السطح وسيزداد الجريان السطحي. إذا هطل المطر غزيرًا ، أخرج قارب الكاياك. إنها غير منفذة بشكل معقول إذا كنت قد حافظت عليها.
