Difuzija: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka uređivanja |
Imjenio Difuzija |
||
Redak 1:
[[
[[datoteka:Diffusion.svg|mini|desno|250px|Difuzija nastaje zbog razlike u [[koncentracija]]ma koje se spontanim [[toplina|toplinskim]] [[gibanje]]m [[čestica]] izjednačuju.]]
[[datoteka:Blausen 0315 Diffusion.png|mini|desno|250px|Primjer difuzije [[bojilo|bojila]] u vodi.]]
[[datoteka:0307 Osmosis.jpg|mini|desno|250px|Difuzija se ne zbiva samo između kemijskih tvari koje se dodiruju, nego također između tvari koje su odijeljene nekom pregradom, odnosno [[membrana|membranom]]. Difuzija kroz propusne ili polupropusne membrane (stijenke) naziva se [[osmoza]].]]
'''Difuzija''' ([[Latinski jezik|lat]]. ''diffusio'': širenje, rasprostiranje, raspršenje) je prijenos [[Kemijska tvar|kemijskih tvari]] u [[plin]]ovima, [[kapljevina]]ma i [[Krutine|čvrstim tvarima]]. Nastaje zbog razlike u [[koncentracija]]ma koje se spontanim [[toplina|toplinskim]] [[gibanje]]m [[čestica]] izjednačuju. Za razliku od plinova i kapljevina, gdje toplinsko gibanje čestica ([[molekula]], [[ion]]a, [[Koloidni sustav|koloidnih čestica]]) uzrokuje međusobno miješanje dviju ili više tvari, u čvrstim tvarima [[atom]]i i ioni difuzijom mijenjaju mjesta u [[Kristalna rešetka|kristalnoj rešetki]]. Difuzija je najbrža u plinovima, sporija u kapljevinama, a najsporija u čvrstim tvarima. [[Brzina]] difuzije neke tvari u danom smjeru proporcionalna je njezinu koncentracijskom gradijentu (1. Fickov zakon difuzije), a općenito se povećava s porastom temperature (jer se čestice gibaju brže) i smanjuje s porastom [[gustoća|gustoće]]. Kapljevine različitih [[Relativna atomska masa|molekularnih masa]] koje se međusobno mogu miješati (na primjer [[voda]] i [[Alkoholi|alkohol]]) difundirat će jedna u drugu. Ioni ili molekule čvrstih tvari otopljenih u [[Otapalo|otapalu]] (na primjer [[Soli|sol]] ili [[Šećeri|šećer]] u vodi) difundirat će dok se ne postigne njihova jednolika koncentracija u [[Otopine|otopini]]. Dva [[metal]]a u dodiru pokazuju malu ali jasnu težnju međusobne difuzije. Difuzija je moguća i kroz polupropusnu [[membrana|membranu]], na primjer pri [[osmoza|osmozi]] i [[Dijaliza|dijalizi]]. Difuzija je vrlo važna za odvijanje mnogih bioloških (osmoza) i [[Kemijska reakcija|kemijskih reakcija]]. Brzina kemijske reakcije često je određena brzinom difuzije reagirajućih čestica, posebno u reakcijama čvrstih tvari. Na difuziji se temelje i mnoge [[Tehnologija|tehnološke operacije]], proizvodnja [[Elektronička komponenta|elektroničkih elemenata]] u mikroelektronici i [[poluvodič]]koj tehnici, promjenom svojstava površinskih slojeva u [[metalurgija|metalurgiji]], djelovanje difuzijskih [[Vakuumska sisaljka|vakuumskih sisaljki]] i drugo. <ref> '''difuzija''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=15048] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.</ref>
Bitno je napomenuti da je difuzija miješanje kemijskih tvari bez ikakvog vanjskog utjecaja. Ta se [[pojava]] zbiva uslijed gibanja molekula, koje zbog svoje brzine prodiru u susjedne tvari. Na primjer ako u [[Epruveta|epruvetu]] ulijemo otopinu [[Bakrov(II) sulfat pentahidrat|modre galice CuSO<sub>4</sub>]], a iznad nje nalijemo vodu, te epruvetu pustimo neko vrijeme na miru, vidjet ćemo da će otopina modre galice, i ako je teža od vode, prodirati u vodu. U tehnici se difuzija iskorišćuje za odjeljivanje plinova različitih molekularnih masa, a isto tako i za dobivanje [[izotop]]a. Plinovi vrše difuziju, to jest difundiraju u krute tvari, pa se ta difuzija naziva [[adsorpcija]]. Difuzija plinova u tekućine naziva se [[Apsorpcija (razdvojba)|apsorpcija]]. Apsorpcija se primjenjuje za postizavanje [[vakuum]]a u [[Elektronska cijev|elektronskim cijevima]]. [[Pokus]]i su pokazali da je količina apsorbiranog plina u tekućini to veća što je veći [[tlak]] iznad tekućine i što je niža [[temperatura]] tekućine. <ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>
* ''Tehnički leksikon'', Leksikografski zavod Miroslav Krleža; glavni urednik: [[Zvonimir Jakobović]]. Tiskanje dovršeno 21. prosinca 2007.g., Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 653717. ISBN 978-953-268-004-1, str. 145.▼
== Fickovi zakoni difuzije čestica ==
'''Fickovi zakoni difuzije čestica''' ili '''molekulske difuzije''' tumače osnovne pojave pri difuziji. '''1. Fickov zakon''':
:<math> N = -D \cdot \frac{d c}{d x} \ </math>
daje ovisnost toka čestica ''N'' o [[gradijent]]u koncentracije ''dc/dx'', a ''D'' je koeficijent difuzije, ovisan o vrsti čestica koje se gibaju i sredstvu u kojem se difuzija odvija.
'''2. Fickov zakon''':
:<math>\frac{d c}{d t} = D \cdot \frac{d ^2c}{d x^2} \ </math>
daje ovisnost promjene koncentracije čestica s [[Vrijeme (fizika)|vremenom]] o drugoj [[Derivacija|derivaciji]] koncentracije po koordinati u smjeru koje se proces difuzije odvija. <ref> '''Fickovi zakoni difuzije čestica (molekulske difuzije)''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=19453] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.</ref>
== Osmoza ==
{{glavni|Osmoza}}
Difuzija se ne zbiva samo između kemijskih tvari koje se dodiruju, nego također između tvari koje su odijeljene nekom pregradom, odnosno [[membrana|membranom]]. Osim toga, difuzija tekućine može postojati i kroz pregrade nasuprot [[Sila teža|sili tež]]i, i to s izvjesnim [[tlak]]om koji se naziva osmotski tlak. Ako na primjer odijelimo otopinu [[Bakrov(II) sulfat pentahidrat|modre galice]] i vodu nekom membranom (na primjer životinjskim mjehurom) vidjet ćemo da voda mnogo brže prodire kroz membranu u modru galicu nego modra galica u vodu. [[Voda]] će dotle prodirati dok ne nastupi ravnoteža između [[Hidrostatički tlak|hidrostatskog]] i osmotskog tlaka.
Difuzija kroz propusne ili polupropusne membrane (stijenke) naziva se osmoza. Tlak koji zbog različite koncentracije otopina tjera tekućinu u smjeru veće koncentracije naziva se osmotski tlak. Pri dodiru dviju tekućina različitih koncentracija tekućine nastoje svoju koncentraciju izjednačiti difuzijom. Budući da molekule modre galice ne mogu tako brzo prolaziti kroz polupropusnu membranu u vodu, to se koncentracija izjednačuje na taj način da voda prodire u otopinu modre galice i njezinu koncentraciju izjednačuje.
Osmotski tlak je kod nekih otopina vrlo velik, tako je na primjer kod [[šećeri|šećerne]] [[otopine]] 60 000 [[njutn|N]]/[[Četvorni metar|mm<sup>2</sup>]] (0,6 [[Bar (jedinica)|bar]]). Osmoza je važna za žive organizme. Stijenke stanica su opne koje propuštaju samo one tvari koje su organizmu potrebne za hranu.
== Izvori ==
{{izvori}}
▲* ''Tehnički leksikon'', Leksikografski zavod Miroslav Krleža; glavni urednik:
== Poveznice ==
*[[Jednadžba difuzije]]
| |||