Hai mai visto orde di piccoli fastidiosi moscerini sciamare casualmente sopra la tua testa? A volte sembra che sembrino sospesi immobili nell'aria. Da un lato, questo sciame è immobile, dall' altro gli insetti al suo interno si muovono costantemente a destra, a sinistra, su, giù, scontrandosi costantemente tra loro e disperdendosi di nuovo all'interno di questa nuvola, come se una forza invisibile li tenesse uniti.
I movimenti delle molecole sono similmente caotici, mentre il corpo mantiene una forma stabile. Questo movimento è chiamato movimento termico delle molecole.
Movimento Browniano
Nel 1827, il famoso botanico britannico Robert Brown utilizzò un microscopio per studiare il comportamento delle microscopiche particelle di polline nell'acqua. Ha attirato l'attenzione sul fatto che le particelle si muovevano costantemente in un ordine logico caotico e sfidante, e questo movimento casuale non dipendeva da nulla.dal movimento del liquido in cui si trovavano, né dalla sua evaporazione. Le più piccole particelle di polline descrivevano traiettorie complesse e misteriose. È interessante notare che l'intensità di tale movimento non diminuisce con il tempo e non è correlata alle proprietà chimiche del mezzo, ma aumenta solo se la viscosità di questo mezzo o la dimensione delle particelle in movimento diminuisce. Inoltre, la temperatura ha una grande influenza sulla velocità di movimento delle molecole: più è alta, più velocemente si muovono le particelle.
Diffusione
Molto tempo fa, le persone si resero conto che tutte le sostanze nel mondo sono costituite dalle particelle più piccole: ioni, atomi, molecole e ci sono degli spazi vuoti tra di loro, e queste particelle si muovono costantemente e in modo casuale.
La diffusione è una conseguenza del movimento termico delle molecole. Possiamo osservare esempi quasi ovunque nella vita di tutti i giorni: sia nella vita di tutti i giorni che nella fauna selvatica. Questa è la diffusione di odori, l'incollaggio di vari oggetti solidi, la miscelazione di liquidi.
Scientificamente parlando, la diffusione è il fenomeno della penetrazione di molecole di una sostanza negli interstizi tra le molecole di un' altra sostanza.
Gas e diffusione
L'esempio più semplice di diffusione nei gas è la diffusione abbastanza rapida di odori (sia piacevoli che meno piacevoli) nell'aria.
La diffusione nei gas può essere estremamente pericolosa, a causa di questo fenomeno l'avvelenamento da monossido di carbonio e altri gas tossici si verifica alla velocità della luce.
Diffusione nei liquidi
Mentre la diffusione nei gas avviene rapidamente, il più delle volte in pochi secondi, la diffusione nei liquidi richiede interi minuti ea volte anche ore. Dipende dalla densità e dalla temperatura.
Un esempio di diffusione nei liquidi è la rapidissima dissoluzione di sali, alcoli e acidi, formando soluzioni omogenee in breve tempo.
Diffusione nei solidi
Nei solidi, la diffusione è la più difficile, a temperatura ambiente o esterna normale è invisibile. In tutti i libri di testo della scuola moderna e antica, gli esperimenti con le lastre di piombo e d'oro sono descritti come un esempio di diffusione nei solidi. Questo esperimento ha mostrato che solo dopo più di quattro anni, una quantità trascurabile di oro è penetrata nel piombo e il piombo è penetrato nell'oro a una profondità non superiore a cinque millimetri. Questa differenza è dovuta al fatto che la densità del piombo è molto più alta della densità dell'oro.
Di conseguenza, la velocità e l'intensità della diffusione dipendono non da ultimo dalla densità della sostanza e dalla velocità del movimento caotico delle molecole, e la velocità, a sua volta, dipende dalla temperatura. La diffusione è più intensa e più rapida a temperature più elevate.
Esempi di diffusione nella vita quotidiana
Non pensiamo nemmeno al fatto che ogni giorno a quasi ogni passo incontriamo il fenomeno della diffusione. Ecco perché questo fenomeno è considerato uno dei più significativi e interessanti della fisica.
Uno degli esempi più semplici di diffusione nella vita di tutti i giorni è la dissoluzione dello zucchero nel tè o nel caffè. Se un pezzo di zucchero viene messo in un bicchiere di acqua bollente, dopo un po' scomparirà senza lasciare traccia, mentre anche il volume del liquidopraticamente invariato.
Se ti guardi intorno con attenzione, puoi trovare molti esempi di diffusione che ci rendono la vita più facile:
- detersivo in polvere, permanganato di potassio, sale;
- deodoranti per ambienti a spruzzo;
- spray per la gola;
- lavare lo sporco dalla superficie della biancheria;
- colori mescolati dall'artista;
- impastare;
- preparazione di brodi ricchi, zuppe e sughi, composte dolci e bevande alla frutta.
Nel 1638, di ritorno dalla Mongolia, l'ambasciatore Vasily Starkov regalò allo zar russo Mikhail Fedorovich quasi 66 kg di foglie essiccate con uno strano aroma aspro. Ai moscoviti che non l'hanno mai provata è piaciuta molto questa pianta essiccata e la usano ancora con piacere. L'hai riconosciuto? Naturalmente, questo è un tè che viene preparato per il fenomeno della diffusione.
Esempi di diffusione nell'ambiente
Il ruolo della diffusione nel mondo che ci circonda è molto alto. Uno degli esempi più importanti di diffusione è la circolazione sanguigna negli organismi viventi. L'ossigeno dall'aria entra nei capillari sanguigni situati nei polmoni, quindi si dissolve in essi e si diffonde in tutto il corpo. A sua volta, l'anidride carbonica si diffonde dai capillari negli alveoli dei polmoni. I nutrienti rilasciati dal cibo si diffondono nelle cellule.
Nelle specie di piante erbacee la diffusione avviene attraverso tutta la loro superficie verde, nelle piante da fiore più grandi - attraverso foglie e fusti, negli arbusti e negli alberi - attraverso fessurenella corteccia di tronchi e rami e lenticchie.
Inoltre, un esempio di diffusione nel mondo esterno è l'assorbimento di acqua e minerali in esso disciolti dall'apparato radicale delle piante dal suolo.
È la diffusione il motivo per cui la composizione della bassa atmosfera è eterogenea e composta da diversi gas.
Purtroppo, nel nostro mondo imperfetto, ci sono pochissime persone che non sanno cosa sia un'iniezione, nota anche come "iniezione". Questo tipo di trattamento doloroso ma efficace si basa anche sul fenomeno della diffusione.
Inquinamento ambientale: suolo, aria, corpi idrici: anche questi sono esempi di diffusione in natura.
Nuvole bianche che si sciolgono nel cielo azzurro, tanto amata dai poeti di tutti i tempi - è anche una diffusione nota a tutti gli studenti delle scuole medie e superiori!
Quindi, la diffusione è qualcosa senza il quale la nostra vita non solo sarebbe più difficile, ma quasi impossibile.
