यदि आपने कभी तूफानी नाले से भाप को उठते देखा है और अपनी ही गर्मी के कारण हवा में ऊपर उठते ही दृश्य से गायब हो जाता है, तो आपने क्रिया में गैस के अणुओं का प्रसार देखा है।
जब आप एक कमरे में एयर फ्रेशनर का छिड़काव करते हैं, और जिस क्षेत्र में आपने स्प्रे किया है वहां की गंध धीरे-धीरे कमजोर हो जाती है, यह इसका परिणाम है विभिन्न गैस अणु हमेशा स्थानीय वातावरण में उन स्थानों की ओर अपना रास्ता खोजते हैं जहां उनके "साथियों" में से कुछ पहले से ही हैं पहुंच गए।
प्रसार एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा अणु अंतरिक्ष में गति करते हैं। कभी-कभी यह स्थान वायु होता है, कभी-कभी यह तरल होता है, और कभी-कभी यह एक जैविक कोशिका झिल्ली के क्षेत्र में स्थानीयकृत होता है। यदि यह प्रसार के विभिन्न रूपों के लिए नहीं होता, तो वास्तव में, आपके शरीर की कोशिकाएं अपना काम नहीं कर पातीं और जल्दी से दम तोड़ देतीं और भूखी रह जातीं।
रसायन विज्ञान में प्रसार क्या है?
प्रसार को के रूप में परिभाषित किया गया है निष्क्रिय एक पारगम्य झिल्ली के पार एक विलेय (जैसे कार्बन डाइऑक्साइड अणु) की गति। शब्द "निष्क्रिय"इस वाक्य में बहुत काम करता है; इसका मतलब है कि झिल्ली के पार विलेय को दूसरी तरफ ले जाने के लिए सिस्टम में कोई ऊर्जा डालने की आवश्यकता नहीं है।
पारगम्य झिल्ली क्या है? यह एक बाधा (आमतौर पर जैविक) का नाम है जो अणुओं को कुछ शर्तों के तहत गुजरने की अनुमति देता है। प्रसार के साथ, ऊर्जा की आपूर्ति एकाग्रता ढाल द्वारा की जाती है। इसका कारण यह है कि एक पदार्थ किसी भी दिशा में आगे बढ़ने की प्रवृत्ति रखता है जब तक कि पदार्थ को समान रूप से वितरित नहीं किया जाता है, जो कि अंतरिक्ष और उसके आणविक समूहों को सीमित करता है।
प्रसार दर को प्रभावित करने वाले कारक
किसी पदार्थ के प्रसार की दर कई कारकों से प्रभावित होती है। ध्यान दें कि प्रसार स्वाभाविक रूप से तब तक जारी रहता है जब तक कि संतुलन नहीं हो जाता है, और पदार्थ अपने पूरे माध्यम में समान रूप से वितरित हो जाता है। साथ ही, इस बात से अवगत रहें कि पदार्थों के मिश्रण में, प्रत्येक की अपनी सांद्रता प्रवणता होती है जो दूसरे से अप्रभावित रहती है इसके बीच में ढाल (हालांकि इन विभिन्न अणुओं की उपस्थिति सरासर के माध्यम से उनके व्यक्तिगत आंदोलनों को प्रभावित करती है भीड़)।
एकाग्रता ढाल की ताकत: जैसा कि आप उम्मीद कर सकते हैं, प्लाज्मा झिल्ली में सांद्रता में जितना बड़ा अंतर होगा, उतनी ही तेजी से विलेय इसके पार फैल जाएगा। जैसे-जैसे संतुलन निकट आता है, प्रसार दर धीमी हो जाती है।
अणुओं का द्रव्यमान: हल्के अणु, जैसे CH4(मीथेन), अधिक बड़े पैमाने की तुलना में औसतन अधिक तेजी से आगे बढ़ते हैं, जैसे कि न्यूक्लिक एसिड के लंबे खंड (जैसे, डीएनए)।
झिल्ली का क्षेत्रफल और मोटाई: जैसे-जैसे झिल्ली का क्षेत्रफल बढ़ता है, वैसे-वैसे प्रसार दर भी बढ़ती जाती है। लेकिन मोटाई बढ़ने से प्रसार धीमा हो जाता है। यातायात को बढ़ाए बिना राजमार्ग पर अधिक टोलवे जोड़ने के राजमार्ग वाहनों के प्रवाह पर प्रभाव के बारे में सोचें ("क्षेत्र में वृद्धि"); फिर अनावश्यक रूप से प्रत्येक संकरी टोल लेन को आधा मील लंबा (बढ़ी हुई "मोटाई") बनाने के प्रभाव पर विचार करें।
तापमान: अणु, व्यावहारिक रूप से वह सब कुछ जिसके बारे में आप सोच सकते हैं, तापमान के रूप में तेजी से फैलते हैं बढ़ता है, क्योंकि इससे अणुओं के बीच यादृच्छिक टकराव बढ़ता है और. की दर बढ़ जाती है प्रसार
विलेय ध्रुवता: गैर ध्रुवीय या लिपिड में घुलनशील पदार्थ ध्रुवीय पदार्थों की तुलना में प्लाज्मा झिल्लियों से अधिक आसानी से गुजरते हैं, अर्थात, ऐसी सामग्री जिनमें बिना किसी शुद्ध विद्युत आवेश के अणुओं में विषम आवेश वितरण होता है।
विलायक का घनत्व: जैसे द्रव का घनत्व जिसमें विसरण होता है, विसरण धीमा हो जाता है। यह एक कारण है निर्जलीकरण समस्याओं का कारण बनता है; एक मोटा सेल साइटोप्लाज्म (सेल इंटीरियर) महत्वपूर्ण अणुओं के लिए अपने एंजाइमेटिक और अन्य गंतव्यों की ओर निष्क्रिय रूप से चिपकना कठिन बना देता है।
ग्राहम का नियम: जब किसी गैस को किसी द्रव में घोला जाता है, तो दी गई गैस के विसरण की आपेक्षिक दर होती है सीधे उस द्रव में उसकी विलेयता के समानुपाती होता है, परंतु व्युत्क्रमानुपाती इसके दाढ़ द्रव्यमान के वर्गमूल के समानुपाती होता है। रक्त प्लाज्मा मानव शरीर में, कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन गैस की तुलना में थोड़ा भारी होता है, लेकिन इसकी घुलनशीलता 22 गुना अधिक होती है, जो इस सेटिंग में ऑक्सीजन की प्रसार दर को 19 गुना देती है।
विलेय पथ की दूरी: जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, यात्रा के छोटे रास्ते आणविक प्रसार की तेज दरों का संकेत देते हैं।