拡散とは、粒子、原子、または分子が高濃度の領域から低濃度の領域にランダムに移動することです。 このプロセスは、固体、気体、液体を問わず、すべての物質の状態で行われます。 いくつかの視覚実験は、液体が他の液体を介してどのように拡散するか、および液体が膜を介してどのように拡散するかを示すことができます。
水のガラスまたは瓶に追加された食品着色料は、すべての水が着色されるまで水を通して拡散します。 瓶に水を注ぎ、水の動きがすべて止まるまでそのままにしておきます。 着色料を一度に1滴ずつ加えて、色の滴がゆっくりと水全体に広がるのを確認します。 1瓶の温水と1瓶の冷水で同じ実験を行い、拡散に対する温度の影響を確認します。 水がまだ動いている場合は、対流と呼ばれる別の混合形態で、拡散よりもはるかに速く食品着色料が瓶の周りに運ばれます。
ゼラチンゲルは、対流が起こらないように固く保たれる懸濁液ですが、その組成はほとんどが液体の水です。 指示に従って、透明または淡い色のゼラチンミックスのボウルを2つ準備し、冷蔵庫で固めます。 ゼラチンが固まったら、1つのゼラチンボウルを室温に戻し、もう1つのボウルを冷たく保ちます。 両方のボウルのゼラチンの表面のさまざまな場所に食用着色料の滴を置きます。 両方のボウルに蓋をして、1つを室温に、もう1つを冷たくして、3日間静置します。 ゼラチンへの色の拡散を観察します。
ペーパータオルを透過膜として使用して、小分子がバリアを越えてある液体から別の液体に拡散できることを示します。 瓶に水を入れ、ペーパータオルの中心が水にぶら下がるように開口部をペーパータオルで覆います。 ペーパータオルを満たす水に食用着色料を入れ、色がバリアを通って拡散するのを観察します。 さまざまな温度で実験を実行して、温度が拡散にどのように影響するかを示します。
ペーパータオルを介して拡散する食品着色料は、バリアを介した小分子の拡散を示していますが、液体自体もバリアを介して拡散する可能性があります。 浸透とは、わずか数個の小分子を含む液体がバリアを越えて拡散し、高濃度の小分子で溶液を希釈することです。 卵でこれを示してください。 生卵を酢に2日間浸すと、殻が溶けて膜が残ります。 卵の大きさを測ります。 卵を再び純水に一晩浸します。 純水はバリア膜を越えて拡散し、卵の中の塩水を希釈して卵のサイズを大きくします。
