Difuzija įvyksta dėl atsitiktinio dalelių judėjimo. Paprastai tai atsitinka dėl koncentracijos gradiento, o tai reiškia, kad molekulės juda iš didelės koncentracijos zonos į mažesnės koncentracijos zoną.
Pavyzdys parodytas paveikslėlyje aukščiau. Į tirpalą pridedant dažų, jie laikui bėgant pasklinda. Iš pradžių per tirpalą matote mėlynas juostas, kol galiausiai visas tirpalas tampa mėlynas, nes dažų koncentracija visur yra vienoda. Šiuo metu, nors dažų molekulės vis dar juda, jūs negalėsite to suvokti, nes mėlyni dažai išsklaidė ir nuspalvino visą skysčio tūrį.
Taigi difuzija yra a pasyvus procesas (tai reiškia, kad tam nereikia energijos sąnaudų). Medžiaga juda iš didelės koncentracijos zonos į mažesnės koncentracijos zoną. Šis judėjimas tęsiasi tol, kol medžiagos koncentracija išlygėja. Kai koncentracija bus išlyginta, medžiaga vis tiek juda, tačiau nebebus koncentracijos gradiento. Ši būsena vadinama dinaminė pusiausvyra.
Kokie veiksniai turi įtakos difuzijos greičiui?
Molekulės nuolat juda dėl turimos šilumos energijos kiekio. Šį judėjimą veikia dalelės dydis ir aplinka, kurioje yra dalelė. Dalelės visada judės aplinkoje, tačiau bendrą difuzijos greitį gali paveikti daugybė veiksnių.
Susikaupimas: Molekulių difuzija visiškai priklauso nuo perėjimo iš didesnės koncentracijos zonos į mažesnės koncentracijos zoną. Kitaip tariant, difuzija vyksta nagrinėjamos molekulės koncentracijos gradiente. Jei koncentracijos skirtumas yra didesnis, tada molekulės greičiau nusileis koncentracijos gradientu. Jei nėra tokio didelio koncentracijos skirtumo, molekulės nejudės taip greitai ir difuzijos greitis sumažės.
Temperatūra: Dalelės juda dėl su jomis susijusios kinetinės energijos. Didėjant temperatūrai, didėja ir kinetinė energija, susijusi su kiekviena dalele. Dėl to dalelės judės greičiau. Jei jie gali judėti greičiau, jie taip pat gali greičiau difuzuoti. Ir priešingai, kai mažėja kinetinė energija, susijusi su molekulėmis, mažėja ir jų judėjimas. Dėl to difuzijos greitis bus lėtesnis.
Dalelių masė: Sunkesnės dalelės judės lėčiau, todėl difuzija bus lėtesnė. Kita vertus, mažesnės dalelės sklis greičiau, nes jos gali judėti greičiau. Dalies judėjimas yra svarbiausias nustatant, ar difuzija sulėtinta ar pagreitinta, ir tai yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos difuzijai.
Tirpiklio savybės: Klampa ir tankis labai veikia difuziją. Jei terpė, per kurią tam tikra dalelė turi difunduoti, yra labai tanki arba klampi, tada dalelei bus sunkiau ją difunduoti. Taigi difuzijos greitis bus mažesnis. Jei terpė yra mažiau tanki arba mažiau klampi, tada dalelės galės judėti greičiau ir greičiau difuzijos.
Visi veiksniai, turintys įtakos difuzijai, gali turėti bendrą poveikį. Pvz., Mažas jonas per klampų tirpalą gali difunduoti greičiau nei didelė cukraus molekulė. Jono dydis yra mažesnis, todėl jis gali judėti greičiau. Didelė cukraus molekulė juda lėčiau dėl savo dydžio. Tirpalo klampa turi įtakos abiem, bet padidins sulėtintą difuziją, kurią vykdo didesnė molekulė.
Patarimai
Bet koks veiksnys, pagreitinantis dalelių judėjimą terpėje, sukels greitesnį difuzijos greitį.