Diffusion
Diffusion er en proces, hvor molekyler af et materiale bevæger sig fra et område med høj koncentration (hvor der er mange molekyler) til et område med lav koncentration (hvor der er færre molekyler), indtil der er opnået ligevægt (molekylerne er jævnt fordelt).
Diffusion sker normalt i en opløsning i en gas eller i en væske. Det er muligt at se diffusionen ske, når to væsker blandes i en gennemsigtig beholder. Den beskriver den konstante bevægelse af partikler i alle væsker og gasser. Disse partikler bevæger sig i alle retninger og støder ind i hinanden. Diffusion kan kun fungere med gasser og væsker.
Indhold
· 1 Eksempler
· 2 Diffusionshastighed
· 3 Overflade og rumfang
· 4 Relaterede sider
· 5 Referencer
Eksempler
- En sukkerterning lægges i et bægerglas med vand i et stykke tid.
- Lugt af ammoniak spreder sig fra forsiden af klasseværelset til bagsiden af lokalet.
- Parfumedampe stiger op fra flasken, når toppen fjernes.
- Fødevarefarve, der falder på bægerglasset, spredes ud.
- lugten af mad spredte sig i hele huset
Molekyler har en tendens til at bevæge sig fra steder med høj koncentration til steder med lav koncentration, ved at bevæge sig tilfældigt. Der er f.eks. mere ilt i en lunge end der er ilt i blodet, så iltmolekyler vil have tendens til at bevæge sig over i blodet. På samme måde er der flere kuldioxidmolekyler i blodet end i lungerne, så kuldioxidmolekyler vil have tendens til at bevæge sig ind i lungerne. Det sker i cellebiologien, hvor små molekyler blot diffunderer gennem cellemembranen, men større molekyler kommer kun igennem ved at bruge energi: se aktiv transport.
Den tilfældige bevægelse af væskemolekyler får dem til at sprede sig, indtil en grænse stopper dem.
Diffusion er en passiv proces og kræver derfor ikke energi, da den sker ned ad en koncentrationsgradient.
Diffusionshastighed
Diffusion påvirkes af:
- koncentrationsgradienten - diffusion vil være større, hvor gradienten er større
- temperaturerne - diffusion sker hurtigere, når temperaturen er højere, da der er mere kinetisk energi
- overfladearealet - diffusionen vil være større, hvor den er større
- spredningsafstanden - spredningen vil være større, hvis der er en kort spredningsafstand
Overflade og volumen
I små encellede organismer kan simpel diffusion udveksle molekyler hurtigt nok til at holde dem i live. Et stort overfladeareal i forhold til volumen er en hjælp.
For flercellede organismer er simpel diffusion imidlertid ikke nok. De er nødt til at flytte mere materiale over længere afstande for at forblive i live. De har udviklet sig til at have interne strukturer og systemer til hurtig spredningsbevægelse. Mennesker har f.eks. lunger for at sikre en hurtig diffusion. Det samme sker i planter med bladet.
Et diagram over diffusionsforløbet. Det første diagram viser partikler i en væske. Det andet viser den samme væske et par sekunder senere, efter at partiklerne har spredt sig.
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er diffusion?
A: Diffusion er en proces, hvor molekyler af et materiale bevæger sig fra et område med høj koncentration til et område med lav koncentration, indtil der er opnået ligevægt.
Spørgsmål: I hvilken type materialer forekommer diffusion normalt?
A: Diffusion sker normalt i en blanding i en gas, en væske og lejlighedsvis kolloider.
Spørgsmål: Hvordan kan vi observere diffusion?
A: Det er muligt at se diffusion ske, når to væsker blandes i en gennemsigtig beholder.
Spørgsmål: Hvad beskriver diffusion?
Svar: Diffusion beskriver den konstante bevægelse af partikler i alle væsker, gasser og kolloider. Disse partikler bevæger sig i alle retninger og støder ind i hinanden.
Spørgsmål: Er der nogen bestemt retning, som partiklerne bevæger sig i under diffusion?
Svar: Nej, partiklerne bevæger sig tilfældigt og har ikke nogen bestemt retning under diffusion.
Spørgsmål: Stopper partiklernes bevægelse efter at have nået ligevægt?
Svar: Ja, når der er opnået ligevægt, stopper partiklernes bevægelse, da de er jævnt fordelt i hele materialet.
Spørgsmål: Er der nogen undtagelser fra denne proces?
A: Ja, nogle materialer kan kræve ekstra energi eller tryk for at molekyler kan diffundere gennem dem på grund af deres struktur eller sammensætning.
