Priepustnosť materiálu je ľahkosť, s akou môžu cez neho migrovať tekutiny alebo molekuly. Priepustnosť môžete vysvetliť na príkladoch, ktoré ukážu, čo to je, prečo je užitočné jej porozumieť a čo ju môže zmeniť. Charakteristiky priepustnosti rôznych materiálov sú nevyhnutné v mnohých vedných a technických odboroch, takže môžete zacieliť príklady z konkrétneho odboru. Praktické ukážky alebo experimenty sú zábavné spôsoby, ako vysvetliť priepustnosť.
Nechcete priepustnú strechu
Bunkové membrány v biológii, fľaše na nealkoholické nápoje v potravinárskom priemysle a vrstvy hornín a pôda v geológii všetky ponúkajú príklady spôsobov, ako sú charakteristiky priepustnosti materiálov nevyhnutné a užitočné v našom životy. Mnoho použití charakteristík priepustnosti súvisí s ľahkosťou alebo ťažkosťami, s ktorými môže voda prechádzať cez materiál; vďaka tomu je voda užitočným príkladom tekutiny na vysvetlenie alebo preukázanie priepustnosti rôznych materiálov.
Priepustnosť a vodné hospodárstvo
Môžete použiť niekoľko bežných príkladov na ukážku spôsobov, ako používame priepustnosť alebo nepriepustnosť rôznych materiálov, keď zachytávame a používame vodu, usmerňujeme ju alebo odrážame. Predstavte si, že žijete v púštnej oblasti blízko oceánu, kde môže byť problémom pitná voda, pretože slaná morská voda prestupuje pôdou a vstupuje do zásob podzemnej vody. Na odstránenie solí a nečistôt z vody reverznou osmózou môžeme použiť charakteristiky priepustnosti filtračných materiálov. Nepriepustnosť plastov je užitočná, keď kupujeme pitnú vodu a nosíme ju domov. Čiastočná nepriepustnosť vlastných bunkových membrán kože umožňuje nášmu telu zadržiavať vodu tam, kde ju potrebujeme.
Priepustnosť je relatívna
Priepustnosť spočíva v interakcii medzi materiálom, ktorý funguje ako bariéra, a molekulami, či už kvapalnými alebo plynnými, ktoré s ním prichádzajú do styku. Priepustnosť nie je nemenná vlastnosť, ako napríklad teplota voda zamrzne alebo vrie; záleží to na materiáloch, ktoré interagujú. Molekuly vody nemusia byť schopné dostať sa cez materiál, cez ktorý môže plyn ľahko difundovať. Môžete si vybrať príklady na demonštráciu dôležitých charakteristík a vysvetlenie, prečo materiály interagujú tak, ako interagujú.
Vedeli ste, že sklo bije plast
Môžete použiť plastové a sklenené fľaše na porovnanie priepustnosti rôznych bariérových materiálov, ktoré obsahujú konkrétnu tekutinu. Oxid uhličitý, ktorý dáva ich šumivé nápoje nealkoholickým nápojom, môže časom difundovať z plastových fliaš a nechať nápoj plochý. Sklenené fľaše neumožňujú difúziu. Rôzne bariérové materiály preukazujú rozdielnu permeabilitu pre rovnakú tekutinu.
Balóny vás sklamú
Balóny sú vynikajúce na ukážku toho, ako jeden bariérový materiál interaguje inak s rôznymi tekutinami. Balóny trochu prepúšťajú hélium aj vodu, ale rôznou rýchlosťou. Naplňte balón héliom; vyfúkne sa do jedného alebo dvoch dní. Vodné balóny môžu trvať dlhšie, pokiaľ ich nehádžete alebo na ne nesedíte. Priepustnosť bariérového materiálu závisí od toho, čo sa cez neho pokúša prejsť.
Priepustnosť nie je trvalá
Faktory ako zmeny teploty alebo tlaku, hrúbka materiálu bariéry a to, či má bariéra póry, môžu zmeniť to, ako ľahko tekutina môže prechádzať. Ako príklad toho, ako môžu zmenené podmienky zmeniť priepustnosť, môžete použiť záplavy. Ak voda nasiakla bežne priepustnú pôdu a spadne viac dažďov, bude pôda dočasne nepriepustná; voda sa bude hromadiť na povrchu a zvýši sa odtok. Ak príliš prší, vyneste kajak. Je to primerane nepriepustné, ak ste to udržali.