Сиз капыстан үстүӊүзгө жайылып бараткан кичинекей тажатма миджаларды көрдүңүз беле? Кээде абада кыймылсыз илинип тургансыйт. Бул үйүр бир жагынан кыймылсыз, экинчи жагынан анын ичиндеги курт-кумурскалар тынымсыз оңго, солго, өйдө, ылдый кыймылдашып, тынымсыз бири-бири менен кагылышып, бул булуттун ичинде көзгө көрүнбөгөн бир күч аларды кармап тургандай кайра чачырап жатышат..
Молекулалардын кыймылдары да ушундай эле башаламан, ал эми дене туруктуу форманы сактайт. Бул кыймыл молекулалардын жылуулук кыймылы деп аталат.
Броун кыймылы
Так 1827-жылы атактуу британиялык ботаник Роберт Браун микроскоптун жардамы менен суудагы микроскопиялык чаңча бөлүкчөлөрүнүн жүрүм-турумун изилдеген. Ал бөлүкчөлөрдүн тынымсыз башаламан, логикалык тартипке каршы кыймылдагандыгына жана бул туш келди кыймылдын эч нерсеге көз каранды эместигине көңүл бурду.алар болгон суюктуктун кыймылы да, анын бууланышынан да. Чаңчанын эң кичинекей бөлүкчөлөрү татаал, сырдуу траекторияларды сүрөттөгөн. Кызыктуусу, мындай кыймылдын интенсивдүүлүгү убакыттын өтүшү менен азайбайт жана чөйрөнүн химиялык касиетине байланыштуу эмес, бул чөйрөнүн илешкектүүлүгү же кыймылдуу бөлүкчөлөрдүн өлчөмү азайса гана жогорулайт. Мындан тышкары, температура молекулалардын кыймылынын ылдамдыгына чоң таасирин тийгизет: ал канчалык жогору болсо, бөлүкчөлөр ошончолук тез кыймылдайт.
Диффузия
Дүйнөдөгү бардык заттар эң кичинекей бөлүкчөлөрдөн: иондордон, атомдордон, молекулалардан тураарын жана алардын ортосунда боштуктар бар экенин жана бул бөлүкчөлөр тынымсыз жана туш келди кыймылдаарын бир топ убакыт мурун түшүнүшкөн.
Диффузия молекулалардын жылуулук кыймылынын натыйжасы. Мисалдарды күнүмдүк жашоодо дээрлик бардык жерден байкай алабыз: күнүмдүк турмушта да, жапайы жаратылышта да. Бул жыттын таралышы, ар кандай катуу нерселерди чаптоо, суюктуктарды аралаштыруу.
Илимий тил менен айтканда, диффузия – бул бир заттын молекулаларынын экинчи заттын молекулаларынын ортосундагы боштуктарга киришинин кубулушу.
Газдар жана диффузия
Газдардагы диффузиянын эң жөнөкөй мисалы - жыттардын (жагымдуу да, анчалык деле эмес) абада тез таралышы.
Газдардын диффузиясы өтө кооптуу болушу мүмкүн, анткени бул көрүнүшкө байланыштуу көмүртек кычкылы жана башка уулуу газдар менен уулануу чагылгандын ылдамдыгы менен болот.
Суюктуктардагы диффузия
Газдардагы диффузия тез, көбүнчө секундада жүрүп жатканда, суюктуктардагы диффузия бир нече мүнөттү талап кылат жанакээде атүгүл саат. Бул тыгыздыкка жана температурага жараша болот.
Суюктуктардагы диффузиянын бир мисалы – туздардын, спирттердин жана кислоталардын өтө тез эрип, кыска убакыттын ичинде бир тектүү эритмелерди түзүшү.
Катуу заттардагы диффузия
Катуу заттарда диффузия эң кыйын, кадимки бөлмөдө же сырткы температурада ал көрүнбөйт. Бардык заманбап жана эски мектеп окуу китептеринде коргошун жана алтын плиталар менен жасалган эксперименттер катуу заттардагы диффузиянын мисалы катары сүрөттөлөт. Бул эксперимент терт жылдан ашык убакыттан кийин гана алтындын анча-мынча өлчөмү коргошунга, ал эми коргошун алтынга беш миллиметрден ашпаган тереңдикке кирип кеткенин көрсөттү. Бул айырма коргошундун тыгыздыгы алтындын тыгыздыгынан алда канча жогору болгонуна байланыштуу.
Демек, диффузиянын ылдамдыгы жана интенсивдүүлүгү заттын тыгыздыгына жана молекулалардын баш аламан кыймылынын ылдамдыгынан көз каранды, ал эми ылдамдык өз кезегинде температурага көз каранды. Жогорку температурада диффузия күчтүүрөөк жана ылдамыраак болот.
Күнүмдүк жашоодогу диффузиянын мисалдары
Күн сайын дээрлик ар бир кадамда диффузия кубулушуна жолуга турганыбызды ойлобойбуз да. Ошондуктан бул көрүнүш физикадагы эң маанилүү жана кызыктуу көрүнүштөрдүн бири болуп эсептелет.
Күнүмдүк жашоодо диффузиянын эң жөнөкөй мисалдарынын бири – бул канттын чай же кофеде эриши. Бир стакан кайнак сууга кумшекерди салса, бир аз убакыт өткөндөн кийин ал изи да калбай жоголот, ал эми суюктуктун көлөмү дадээрлик өзгөргөн жок.
Эгер сиз айланаңызды кылдаттык менен карасаңыз, жашообузду жеңилдеткен диффузиянын көптөгөн мисалдарын таба аласыз:
- эритүүчү кир жуугуч порошок, калий перманганаты, туз;
- чачуучу аба тазалоочу каражаттар;
- тамак спрейлери;
- зыгыр буласынан кир жуу;
- сүрөтчүнүн түстөрдү аралаштыруу;
- камыр жууру;
- бай сорполорду, шорполорду жана гравийлерди, таттуу компотторду жана жемиш суусундуктарын даярдоо.
1638-жылы Монголиядан кайтып келе жатып, элчи Василий Старков орус падышасы Михаил Федоровичке кызыктай жыпар жыты бар дээрлик 66 кг кургатылган жалбырактарды белекке берген. Эч качан сынап көрбөгөн москвалыктар бул кургатылган өсүмдүктү абдан жактырышкан жана азыр да ырахат менен колдонушат. Сиз аны тааныдыңызбы? Албетте, бул диффузия кубулушуна байланыштуу демделген чай.
Айлана-чөйрөдөгү диффузиянын мисалдары
Бизди курчап турган дүйнөдөгү диффузиянын ролу абдан жогору. Диффузиянын эң маанилүү мисалдарынын бири тирүү организмдердеги кан айлануусу. Абадан келген кычкылтек өпкөдө жайгашкан кан капиллярларына кирип, андан соң аларда эрип, бүт денеге тарайт. Өз кезегинде көмүр кычкыл газы капиллярлардан өпкөнүн альвеолаларына тарайт. Тамактан бөлүнүп чыккан азыктар клеткаларга тарайт.
Чөптүү өсүмдүктөрдүн түрлөрүндө диффузия алардын бүт жашыл бети аркылуу, чоңураак гүлдүү өсүмдүктөрдө - жалбырактары жана сабактары аркылуу, бадалдарда жана дарактарда - жаракалар аркылуу жүрөт.сөңгөктөрдүн жана бутактардын жана жасмыктын кабыгында.
Мындан тышкары, сырткы дүйнөдөгү диффузиянын мисалы, сууну жана анда эриген минералдарды өсүмдүктөрдүн тамыр системасы топурактан сиңирүү.
Атмосферанын төмөнкү катмарынын курамы гетерогендүү жана бир нече газдан турганы үчүн диффузия болуп саналат.
Тилекке каршы, биздин жеткилең эмес дүйнөбүздө "укол" деп да белгилүү болгон уколдун эмне экенин билбегендер аз. Мындай оорутуучу, бирок эффективдүү дарылоо да диффузия феноменине негизделген.
Айлана-чөйрөнүн булганышы: топурак, аба, суу объектилери - булар да табияттагы диффузиянын мисалдары.
Көк асманда эриген ак булуттар, бардык убактагы акындардын сүймөнчүлүгү - ал ошондой эле ар бир орто жана жогорку класстын окуучуларына белгилүү!
Демек, диффузия - бул ансыз жашообуз кыйыныраак эле эмес, бирок дээрлик мүмкүн эмес болгон нерсе.
