Skip to main content

Khuếch tán là gì?

Nói chung, khuếch tán đơn giản có nghĩa là sự lây lan của một chất hoặc chất lượng từ một khu vực có nồng độ tương đối cao đến một khu vực có nồng độ thấp hơn.Thuật ngữ này được sử dụng phổ biến nhất để mô tả quá trình mà các phân tử thuộc các loại khác nhau đạt được nồng độ đồng đều, sau khi ban đầu được phân phối không đều, thông qua các chuyển động ngẫu nhiên của chúng.Điều này đôi khi được gọi là khuếch tán phân tử và nó đóng vai trò chính trong nhiều lĩnh vực vật lý, hóa học và sinh học.Nó liên quan chặt chẽ đến cách thức tế bào chiếm các chất dinh dưỡng, do đó cuộc sống không thể tồn tại mà không có nó.Thuật ngữ này cũng có thể đề cập đến sự lan truyền của nhiệt hoặc ánh sáng, hoặc, trong bối cảnh khoa học xã hội, sự lan truyền của các ý tưởng hoặc đổi mới thông qua xã hội. Sự khuếch tán phân tử

Các phân tử liên tục chuyển động, do sự hiện diện của nhiệt;Ngay cả ở nhiệt độ cực thấp, một số năng lượng nhiệt có mặt, cho các hạt chuyển động nhiệt.Trong chất rắn, các hạt được giữ trong một cấu trúc tương đối cứng và không thể đi quá xa so với vị trí bắt đầu của chúng, nhưng trong chất lỏng và khí, chúng có thể tự do di chuyển theo cách ít hạn chế hơn.Chuyển động này là ngẫu nhiên, vì các phân tử liên tục nảy ra với nhau, do đó không có mô hình tổng thể.Chuyển động ngẫu nhiên này là những gì cho phép khuếch tán xảy ra.Tốc độ mà hiện tượng xảy ra tăng theo nhiệt độ, khi tốc độ mà các hạt di chuyển tăng lên.

Nếu hai loại khí khác nhau ở cùng nhiệt độ được tiếp xúc với nhau sau đó, theo thời gian, chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử của chúng sẽkhiến chúng trộn lẫn cho đến khi chúng được phân phối đồng đều, không có ảnh hưởng của bất kỳ yếu tố bên ngoài nào.Một hiện tượng tương tự thường có thể được quan sát với hai chất lỏng khác nhau, nhưng đôi khi, do các yếu tố hóa học, chất lỏng sẽ không trộn lẫn.Ví dụ, thêm dầu thực vật vào nước sẽ không dẫn đến khuếch tán.Khi một chất rắn được hòa tan trong chất lỏng, các phân tử của nó sẽ khuếch tán trong suốt chất lỏng. Trong các chất lỏng trộn, khuếch tán có thể được quan sát nếu chất lỏng có màu khác nhau.Tuy nhiên, hiện tượng này không nên bị nhầm lẫn với sự đối lưu hoặc tiến bộ, liên quan đến sự di chuyển số lượng lớn chất lỏng của các dòng điện đòi hỏi một nguồn năng lượng.Khuếch tán là một hình thức của những gì các nhà khoa học gọi là vận chuyển thụ động, có nghĩa là chuyển động xảy ra mà không cần thêm năng lượng.Trong ví dụ thường được trích dẫn của một giọt thuốc nhuộm màu được thêm vào một ly nước, phần lớn sự pha trộn xảy ra thực sự là do các dòng chảy được thiết lập bởi chuyển động ban đầu của việc giảm thuốc nhuộm dưới trọng lực.Trong các thí nghiệm loại bỏ điều này, và tương tự, các hiệu ứng, sự khuếch tán thực sự có thể được quan sát;Ví dụ, nước màu có thể được nhìn thấy khuếch tán qua gel, nhưng đây là một quá trình chậm hơn nhiều., axit amin và các chất thiết yếu khác từ nơi này sang nơi khác.Thẩm thấu, quá trình mà các phân tử được vận chuyển qua các bức tường và màng của các tế bào thực vật và động vật riêng lẻ, là một dạng khuếch tán.Một thành tế bào là một màng thấm có chọn lọc, hoặc một trong đó các phân tử nhất định có thể đi qua, nhưng những phân tử khác không thể.Nếu, ở một bên của màng, có một dung dịch có nồng độ cao, trong khi ở phía bên kia là cùng một dung dịch ở nồng độ thấp hơn, dung môi sẽ có xu hướng di chuyển đến khu vực có nồng độ cao hơn cho đến khi hai dung dịch đạt đến trạng thái cân bằng.Điều này chỉ có thể xảy ra nếu các phân tử của chất tan mdash;chất hòa tan mdash;lớn hơn so với dung môi.Các phân tử dung môi nhỏ hơn có thể đi qua màng, trong khi các phân tử lớn hơn quá lớn để làm như vậy, và phải ở phía bên kia.cái nàythường được gọi là dẫn truyền, và sự lan truyền của ánh sáng thông qua một chất mờ mdash;Ví dụ, kính mờ trong bóng đèn được sử dụng để cung cấp một ánh sáng khuếch tán của người Viking, dễ chịu hơn trên mắt.Bên ngoài bối cảnh vật lý, thuật ngữ này có thể được sử dụng để mô tả sự lây lan của một ý tưởng hoặc một công nghệ sáng tạo thông qua dân số thông qua sự tiếp xúc giữa mọi người, sự phù hợp trong một nhóm hoặc thông qua việc quan sát các lợi ích mang lại cho người khác.