15 Παραδείγματα Διάχυσης και Όσμωσης

ο διάχυση και όσμωση είναι διαδικασίες του παθητική μεταφορά (δεν απαιτούν επιπλέον ενέργεια, σε αντίθεση με την ενεργή μεταφορά) σωματιδίων ενός ή περισσοτέρων ουσίες βρέθηκαν σε διαφορετικές συγκεντρώσεις του διαλυτό και έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, είτε μέσω ημι-διαπερατής μεμβράνης (συγκεκριμένη περίπτωση όσμωσης) είτε με άλλα μέσα.

Τι είναι η μετάδοση;

Η διάχυση είναι ένα φυσική διαδικασία που βασίζεται στη ροή σωματιδίων μιας ουσίας από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης διαλύεται προς χαμηλή συγκέντρωση, έως ότου η συγκέντρωση να είναι περίπου η ίδια και στα δύο ζώνες. Η κίνηση των σωματιδίων βασίζεται σε αυτά Κινητική ενέργειαΜε άλλα λόγια, δεν υπάρχει εξωτερική είσοδος ενέργειας για να συμβεί διάχυση. Για παράδειγμα: η διέλευση οξυγόνου στις πνευμονικές κυψελίδες.

Αυτή η κίνηση εμφανίζεται σε οποιοδήποτε από τα καταστάσεις συνάθροισης απο ύλη, αλλά παρατηρείται πιο εύκολα στην περίπτωση των υγρών και των αερίων. Η τάση του κινήματος είναι προς το σχηματισμό ενός μείγμα ομοιόμορφη των δύο τύπων σωματιδίων.

Ο επιστήμονας Adolf fick καθιέρωσε το 1855 ορισμένους νόμους που φέρουν το όνομά του, και περιγράφουν διάφορες περιπτώσεις διάχυσης της ύλης σε ένα μέσο στο οποίο αρχικά δεν υπάρχει ισορροπία. Αυτοί οι νόμοι σχετίζονται με το πυκνότητα της ροής των σωματιδίων με τη διαφορά συγκέντρωσης μεταξύ των δύο ξεχωριστών μέσων, ο συντελεστής του διάχυση και διαπερατότητα της μεμβράνης (σε περίπτωση που το διαχωριστικό μέσο είναι μεμβράνη ημιπερατό).

Παραδείγματα διάχυσης

1. Η διέλευση οξυγόνου στις πνευμονικές κυψελίδες.
2. Νευρικές παρορμήσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν ιόντα νάτριο και κάλιο κατά μήκος της μεμβράνης των αξόνων.
3. Εάν πάρετε ένα ζευγάρι διαχύτη που αποτελείται από δύο μέταλλα έρθουν σε επαφή μέσω των προσώπων τους, θερμαίνονται πάνω από το σημείο σύντηξη και μετά να κρυώσει, θα επαληθευτεί ότι η σύνθεση έχει αλλάξει: διάχυση ατόμων νικελίου προς χαλκό και αντίστροφα.
4. Η θέρμανση και η αλλαγή χρώματος ενός φλιτζανιού καφέ όταν προστίθεται μια καλή αναλογία κρύου γάλακτος.
5. Η είσοδος της γλυκόζης στα ερυθρά αιμοσφαίρια, που προέρχονται από το έντερο.
6. Σε μια εκβολή, υπάρχει μια λιγότερο πυκνή διάχυση του νερού του ποταμού που ρέει πάνω από το νερό θάλασσα.
7. Εάν βάλετε μια κουταλιά της σούπας ζάχαρη σε ένα ποτήρι νερό, το μόρια σακχαρόζης διαχέεται μέσω του νερού.
8. Η διάχυση των αερίων μπορεί να φανεί όταν ένα αρωματικό άτομο μπαίνει σε κλειστό μέρος και όλοι αισθάνονται αμέσως τη μυρωδιά. Το ίδιο συμβαίνει όταν κάποιος καπνίζει σε εσωτερικούς χώρους.

Τι είναι η όσμωση;

Η όσμωση αποτελεί έναν τύπο διάχυσης, αλλά με δύο ιδιαίτερα χαρακτηριστικά:

Με αυτόν τον τρόπο, παρατηρείται ότι ο διαλύτης τείνει να διέρχεται μέσω της μεμβράνης προς την κατεύθυνση του διάλυση του οποίου η συγκέντρωση είναι υψηλότερη, η οποία καταλήγει σε αύξηση της ποσότητας του διαλύτη στο πιο συμπυκνωμένο μέρος (σε διαλυμένη ουσία) και μείωση της λιγότερο συμπυκνωμένο μέρος (σε διαλυμένη ουσία), δηλαδή, ο διαλύτης κινείται από την περιοχή με τη χαμηλότερη συγκέντρωση σε διαλυμένη ουσία στην περιοχή με την υψηλότερη συγκέντρωση σε διαλυτό. Αυτή είναι μια διαδικασία που επαναλαμβάνεται έως ότου η συγκέντρωση (τόσο διαλυτή όσο και διαλύτης) του διαλύματος να είναι ίση και στις δύο πλευρές της μεμβράνης.

Υπάρχει επίσης το Αντίστροφη όσμωση, όπου η δίοδος του διαλύτη συμβαίνει προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη συμβατική όσμωση, δηλαδή, ο διαλύτης κινείται από το διάλυμα πιο συμπυκνωμένο σε διαλυμένη ουσία προς το λιγότερο συμπυκνωμένο σε διαλυμένη ουσία. Για να επιτευχθεί αυτό, εφαρμόζεται πίεση στο διάλυμα πιο συμπυκνωμένο σε διαλυμένη ουσία.

Επειδή είναι σημαντικό;

ο διαλυτότητα της διαλυμένης ουσίας στο διαλύτη και η φύση της ημιπερατής μεμβράνης που θα χρησιμοποιηθεί είναι οι θεμελιώδεις παράγοντες που καθορίζουν την αποτελεσματικότητα της οσμωτικής διαδικασίας: ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν τη λεγόμενη «διαλυτότητα» είναι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστατικών του διάλυση.

ο οσμωτική διαδικασία Είναι απαραίτητο σε βιολογικές διεργασίες όπου το νερό είναι ο διαλύτης, ειδικά σε εκείνες τις διαδικασίες που στοχεύουν στη διατήρηση της ισορροπίας νερού και ηλεκτρολυτών στο ζωντανά όντα, ρύθμιση των επιπέδων νερού στο κύτταρο ή στο σώμα γενικά: χωρίς αυτή τη διαδικασία, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ρύθμιση του υγρά και απορρόφηση του ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες.

Παραδείγματα της διαδικασίας όσμωσης

1. Ζωντανά όντα μονοθάλαμος ζουν σε γλυκό νερό εισάγετε μεγάλες ποσότητες νερού.
2. Η απορρόφηση νερού από τις ρίζες των φυτικών οργανισμών, η οποία επιτρέπει την ανάπτυξη.
3. Λήψη νερού από τα επιθηλιακά κύτταρα από το παχύ έντερο.
4. Χωρίστε μια πατάτα, τοποθετώντας λίγη ζάχαρη με νερό στο ένα άκρο και μια πλάκα με νερό στο άλλο. Η πατάτα δρα ως μεμβράνη και μετά από λίγο θα φανεί ότι το διάλυμα που έχει ζάχαρη έχει πλέον περισσότερο υγρό.
5. Η ορμόνη ADH που επιτρέπει την επαναπορρόφηση του νερού από τον αγωγό συλλογής στα νεφρά.
6. Η αποβολή πολύ αραιών ούρων με την οποία τα ψάρια αποβάλλουν το μέγιστο υγρό με την ελάχιστη απώλεια βγες έξω.
7. Η αποβολή του νερού μέσω του ιδρώτα στους ανθρώπους.
8. Τα φίλτρα για τον καθαρισμό του νερού λειτουργούν με αντίστροφη όσμωση, καθώς παρασκευάζονται με α υλικό που επιτρέπει τη διέλευση του νερού, αλλά όχι μεγαλύτερων μορίων.

Ακολουθήστε με: