拡散とは何ですか？

一般的に言えば、拡散とは、比較的高い濃度の領域から低濃度の領域への物質または品質の拡散を意味します。この用語は、最初にランダムな動きを通じて不均一に分布した後、異なるタイプの分子が均一な濃度を達成するプロセスを記述するために最も一般的に使用されます。これは分子拡散と呼ばれることもあり、物理学、化学、生物学の多くの分野で重要な役割を果たします。それは、細胞が栄養素を吸収する方法と密接に関連しているため、それなしでは生命は存在できませんでした。この用語は、熱または光の拡散、または社会科学の文脈では、社会を通じてアイデアや革新の広がりを指すこともできます。極端に低い温度でさえ、いくらかの熱エネルギーが存在し、粒子が熱運動を与えます。固体では、粒子は比較的硬い構造に保持されており、開始位置から遠く離れることはできませんが、液体やガスでは、それほど制限されていない方法で自由に移動できます。分子は絶えず互いに跳ね返っているため、この動きはランダムです。そのため、全体的なパターンはありません。このランダムな動きは、拡散が発生することを可能にするものです。現象が発生する速度は、粒子が動く速度が増加する速度とともに温度とともに上昇します。外部要因の影響なしに、それらが均等に分布するまで混合します。同様の現象は、多くの場合、2つの異なる液体で観察できますが、化学因子のために液体が混ざらない場合があります。たとえば、植物油を水に追加しても、拡散は発生しません。固体を液体に溶解すると、その分子は液体全体にびまんで拡散します。ただし、この現象は、エネルギー源を必要とする電流による流体のバルクの動きを含む対流や移流と混同されるべきではありません。拡散は、科学者が受動的輸送と呼ぶものの1つの形態であり、追加のエネルギーが必要にならずに発生する動きを意味します。一杯の水に加えられる色の染料の滴のしばしば引用される例では、発生する混合の多くは、実際には、重力下での色素の滴の最初の動きによって設定された電流によるものです。これを排除する実験では、同様の効果、真の拡散を観察できます。たとえば、着色水はゲルを通して拡散することがわかりますが、これははるかに遅いプロセスです。、アミノ酸および他の場所から別の場所へのその他の必須物質。浸透、分子が個々の植物および動物細胞の壁と膜を横切って輸送されるプロセスは、拡散の一形態です。細胞壁は、選択的に透過性の膜である、または特定の分子が通過できるものですが、他の壁はできません。膜の片側に高濃度の溶液があるが、反対側には低濃度の溶液がある場合、溶媒は2つの溶液が平衡に達するまでより高い濃度の領域に移動する傾向があります。これは、溶質＆mdashの分子が発生する場合にのみ発生します。溶解した物質＆mdash;溶媒のものよりも大きい。小さな溶媒分子は膜を通過できますが、大きなものは大きすぎて反対側にとどまる必要があります。これ通常、伝導と呼ばれ、半透明の物質を介した光の拡散＆mdash;たとえば、電球のつや消しガラスは、目でより快適な「拡散」光を提供するために使用されます。物理学のコンテキスト以外では、この用語は、人々の間の接触、グループ内の適合性、または他者にもたらされた利益の観察を通じて、人口を通じてアイデアまたは革新的な技術の拡散を説明するために使用できます。