#удивительныефакты #технологии #наукаиобразование #опытыдлядетей
Как узнать что малышу нужно сменить памперс? Или почему ложка дегтя испортит бочку меда? Почему огурцы становятся солёными не только по краю, но и внутри? Всё это не спроста! Частички одного тела проникают в другое. Как и почему давайте разбираться.
Одним из неоспоримых доказательств движения атомов и наличия между ними промежутков является диффузия - процесс смешивания двух веществ, когда атомы ( молекулы) одного вещества проникают между атомами другого. При диффузии химического объединения веществ не происходит. Такое мудреное название придумал, кстати, немецкий физик и физиолог Адольф Фик.
Можно ли замедлить или ускорить диффузию?
Да. Тут есть ряд факторов которые определяет скорость данного процесса.
- Температура. Чем она выше, тем быстрее двигаются молекулы и больше промежутки между ними. Нашим частичкам становится проще и быстрее расположиться по всем объему.
- Площадь через которую осуществляется процесс диффузии. Чем больше площадь тем что? правильно! быстрее смешивание. Так аромат свежей выпечки потихоньку проникает через вентиляцию духовки и за десять секунд наполняет всю квартиру и притягивает семью при вынимании противеня.
- Агрегатное состояние. Самая быстрая - в газе, медленней - в жидкостях и самая долгая - в твёрдых телах. Почему так? Вспоминаем как устроены газы: молекулы хаотично двигаются и между нами бооольшие промежутки - смешивание протекает за доли секунд. Это как пробежать по пустой улице. В твёрдых телах промежутки и скорости атомов минимальные - на осуществление взаимопроникновения нужны годы и пресс. Наш герой бежит сквозь толпу на площади в день города, когда выступает Мега звезда.
- Концентрация вещества: чем она выше тем быстрее протекает смешивание.
- Вязкость среды распространения. Высокая вязкость среды будет тормозить процесс взаимопроникновения веществ.
- Размер диффундирующих частиц. Да, опять сработал закон Вини-Пуха, который застрянет в кроличьей норе.
Проявление диффузии может быть как полезным так и не очень. Хочешь засолить банку помидор - залей их горячим рассолом! Остальное сделает диффузия. А вот если стираешь цветное с белым в горячей воде, то жди что краска проникнет в твою любимую майку и она перестанет быть белой. Не приятно? Зато клей работает, так как проникает внутрь бумаги или ботинка. И ароматизатор с морозной свежестью сами знаете где. Оп, чуть не забыли, дыхание тоже возможно благодаря проникновению кислорода в кровь, а по-научному - диффузии! При этом кожа тоже поглощает кислород и «дышит». Но так как наша с вами поверхность по отношению к объему тела маленькая, то на весь организм такого дыхания не хватает. У людей на этот вид приходится 1% газообмена. А вот дождевой червь и пиявка очень даже могут дышать только поверхностью тела. При этом виде дыхания кожа должна быть тонокой и увлажненной, а площадь поверхности большой.
Эксперимент. Проверим зависимость скорости диффузии от температуры. Берем три стакана с водой разной температурой и краситель ( пищевой, марганец, чайный пакетик). Аккуратно добавляем краситель в стакан. Не перемешиваем! Наблюдаем, где быстрее произойдет окрашивание всей воды.
Промышленное применение диффузии.
- Сварка металлов, где нагретые металлы соединяют в вакуумной камере и происходит атомная миграция частиц.
- Выделение сахара из свеклы тоже не обходится без диффузии. Добыча методом прессования позволяла собрать только 70-80% сока. Диффузионный способ повышает этот процесс, уменьшает энергозатраты и делает добытый сок более чистым. Процесс заключается в вымывании горячей водой сока из измельченной свеклы в специальных условиях и дальнейшем выпаривании из раствора сахара.
- Металлизация - изделие покрывается слоем металла, проникающего в поверхностные слои тела.
- Диффузионный отжиг, азотирование, цементация, склейка и многое другое!
Рекомендуем к прочтению: https://zen.yandex.ru/media/id/62998716b7debc20bbd6a324/62a8071f86dde05b876f4ccd
Понравилась статья? ставь лайк и подписывайся на канал!