Pernahkah Anda melihat gerombolan pengusir hama kecil yang mengganggu secara acak berkerumun di atas kepala? Kadang-kadang tampaknya mereka seperti menggantung tak bergerak di udara. Di satu sisi, kawanan ini tidak bergerak, di sisi lain, serangga di dalamnya terus bergerak ke kanan, kiri, atas, bawah, terus-menerus bertabrakan satu sama lain dan berhamburan lagi di dalam awan ini, seolah-olah ada kekuatan tak terlihat yang menahan mereka bersama..
Pergerakan molekul juga kacau, sementara bentuk tubuhnya tetap stabil. Gerakan ini disebut gerakan termal molekul.
Gerakan Brown
Kembali pada tahun 1827, ahli botani Inggris terkenal Robert Brown menggunakan mikroskop untuk mempelajari perilaku partikel serbuk sari mikroskopis dalam air. Dia menarik perhatian pada fakta bahwa partikel terus-menerus bergerak dalam urutan yang kacau dan bertentangan dengan logika, dan gerakan acak ini tidak bergantung pada apa pun.pergerakan cairan di mana mereka berada, atau dari penguapannya. Partikel terkecil serbuk sari menggambarkan lintasan yang kompleks dan misterius. Sangat menarik bahwa intensitas gerakan seperti itu tidak berkurang seiring waktu dan tidak terkait dengan sifat kimia medium, tetapi hanya meningkat jika viskositas medium ini atau ukuran partikel yang bergerak berkurang. Selain itu, suhu memiliki pengaruh besar pada kecepatan pergerakan molekul: semakin tinggi, semakin cepat partikel bergerak.
Difusi
Dahulu kala, orang menyadari bahwa semua zat di dunia terdiri dari partikel terkecil: ion, atom, molekul, dan ada celah di antara mereka, dan partikel-partikel ini terus-menerus dan bergerak secara acak.
Difusi adalah konsekuensi dari gerakan termal molekul. Kita dapat mengamati contoh hampir di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari: baik dalam kehidupan sehari-hari maupun di alam liar. Ini adalah penyebaran bau, menempelkan berbagai benda padat, mencampur cairan.
Secara ilmiah, difusi adalah fenomena penetrasi molekul suatu zat ke dalam celah antara molekul zat lain.
Gas dan difusi
Contoh paling sederhana dari difusi dalam gas adalah penyebaran bau yang cukup cepat (baik dan tidak menyenangkan) di udara.
Difusi dalam gas bisa sangat berbahaya, karena fenomena ini keracunan dengan karbon monoksida dan gas beracun lainnya terjadi dengan kecepatan kilat.
Difusi dalam cairan
Sementara difusi dalam gas terjadi dengan cepat, paling sering dalam hitungan detik, difusi dalam cairan membutuhkan waktu beberapa menit danbahkan terkadang berjam-jam. Itu tergantung pada kepadatan dan suhu.
Salah satu contoh difusi dalam cairan adalah pelarutan garam, alkohol, dan asam yang sangat cepat, membentuk larutan homogen dalam waktu singkat.
Difusi dalam padatan
Dalam padatan, difusi adalah yang paling sulit, pada suhu ruangan normal atau luar ruangan tidak terlihat. Dalam semua buku pelajaran sekolah modern dan tua, percobaan dengan timah dan lempengan emas dijelaskan sebagai contoh difusi dalam padatan. Eksperimen ini menunjukkan bahwa hanya setelah lebih dari empat tahun, sejumlah kecil emas menembus timah, dan timah menembus emas hingga kedalaman tidak lebih dari lima milimeter. Perbedaan ini disebabkan oleh fakta bahwa densitas timbal jauh lebih tinggi daripada densitas emas.
Akibatnya, kecepatan dan intensitas difusi paling tidak tergantung pada kerapatan zat dan kecepatan pergerakan molekul yang kacau, dan kecepatan, pada gilirannya, tergantung pada suhu. Difusi lebih intens dan lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi.
Contoh difusi dalam kehidupan sehari-hari
Kami bahkan tidak memikirkan fakta bahwa setiap hari di hampir setiap langkah kami menemui fenomena difusi. Itulah sebabnya fenomena ini dianggap sebagai salah satu yang paling signifikan dan menarik dalam fisika.
Salah satu contoh difusi paling sederhana dalam kehidupan sehari-hari adalah pelarutan gula dalam teh atau kopi. Jika sepotong gula dimasukkan ke dalam segelas air mendidih, beberapa saat kemudian akan hilang tanpa bekas, sementara volume cairannya merata.praktis tidak berubah.
Jika Anda melihat sekeliling dengan cermat, Anda dapat menemukan banyak contoh difusi yang membuat hidup kita lebih mudah:
- larutan bubuk cuci, kalium permanganat, garam;
- penyemprotan penyegar udara;
- semprotan tenggorokan;
- mencuci kotoran dari permukaan sprei;
- pencampuran warna oleh seniman;
- menguleni adonan;
- penyiapan kaldu yang kaya, sup, dan kuah, kolak manis, dan minuman buah.
Pada tahun 1638, sekembalinya dari Mongolia, Duta Besar Vasily Starkov memberikan hadiah kepada Tsar Rusia Mikhail Fedorovich dengan hampir 66 kg daun kering dengan aroma asam yang aneh. Orang Moskow yang belum pernah mencobanya sangat menyukai tanaman kering ini, dan mereka masih menggunakannya dengan senang hati. Apakah Anda mengenalinya? Tentu saja, ini adalah teh yang diseduh karena fenomena difusi.
Contoh difusi di lingkungan
Peran difusi di dunia sekitar kita sangat tinggi. Salah satu contoh paling penting dari difusi adalah sirkulasi darah pada organisme hidup. Oksigen dari udara memasuki kapiler darah yang terletak di paru-paru, kemudian larut di dalamnya dan menyebar ke seluruh tubuh. Pada gilirannya, karbon dioksida berdifusi dari kapiler ke alveoli paru-paru. Nutrisi yang dilepaskan dari makanan berdifusi ke dalam sel.
Pada spesies tumbuhan herba, difusi terjadi melalui seluruh permukaan hijaunya, pada tumbuhan berbunga yang lebih besar - melalui daun dan batang, pada semak dan pohon - melalui celahdi kulit batang dan cabang dan lentil.
Selain itu, contoh difusi di dunia luar adalah penyerapan air dan mineral yang terlarut di dalamnya oleh sistem akar tanaman dari tanah.
Difusi itulah yang menyebabkan komposisi atmosfer bagian bawah heterogen dan terdiri dari beberapa gas.
Sayangnya, di dunia kita yang tidak sempurna, sangat sedikit orang yang tidak tahu apa itu suntikan, juga dikenal sebagai "suntikan". Jenis pengobatan yang menyakitkan tetapi efektif ini juga didasarkan pada fenomena difusi.
Pencemaran lingkungan: tanah, udara, badan air - ini juga merupakan contoh difusi di alam.
Awan putih meleleh di langit biru, begitu dicintai oleh penyair sepanjang masa - dia juga merupakan difusi yang dikenal oleh setiap siswa sekolah menengah dan atas!
Jadi, difusi adalah sesuatu yang tanpanya hidup kita tidak hanya akan lebih sulit, tetapi juga hampir mustahil.
