Obrázek Blausen 0315 Diffusion od BruceBlaus [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
Látka se rozptyluje díky nárazům neustále se pohybujících částic (atomů či molekul) plynu či kapaliny. Difúze je tak zároveň elegantním důkazem existence atomů a molekul.
Difúze barviva ve vodě
Obrázek Diffusion od JrPol [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
Příkladem difúze mohou být látky, které se uvolňují z čajového sáčku, zalijeme-li jej horkou vodou. Není-li však voda teplá, látky se z lístků vůbec neuvolní, není-li teplá dost, látky se z něj částečně uvolní, ale nemají v některých případech dost energie pro svůj pohyb. Podle stejného zákona se bude chovat též cukr, přidáme-li jej později do tohoto čaje.
Difúzi také můžeme přirovnat k hromadě pingpongových míčků (pevná látka), kterou dáme na jedno místo doprostřed velmi rušného Václavského náměstí v Praze. Lidské davy (kapalina) budou neustále nárazy jednotlivých lidí (molekuly) rozptylovat míčky po náměstí. Za několik hodin budou míčky více méně rovnoměrně rozmístěny po náměstí.
Částice kapalin a plynů se pohybují ohromnou rychlostí. Rychlost difúze závisí na teplotě. Čím vyšší je teplota, tím je i vyšší rychlost pohybu částic. Při rychlejších pohybech budou i rychleji narážet do látek a rychleji je rovnoměrně rozmístí. Například při pokojové teplotě se molekuly vody pohybují průměrnou rychlostí 650 metrů za sekundu, tedy asi 2 300 kilometrů za hodinu. Je to velmi “slušná” rychlost, kterou bychom za velkou přestávku, tedy za dvacet minut, dojeli z Prahy až do Paříže.
Molekuly se však nepohybují přímočaře. Je jich totiž tak velké množství, že do sebe neustále narážejí. Například při pokojové teplotě do molekuly vody narazí za jednu vteřinu ostatní molekuly vody ne dvakrát či třeba pětkrát, ale nejméně sto miliardkrát!!!!! Připomeňme si, že miliarda je tisíckrát větší než milión, že je to tedy číslo s devíti nulami nebo jinak řečeno je to stokrát více, než je obyvatel naší republiky.
Obrázek Blausen 0213 CellularDiffusion od Blausen.com staff. "Blausen gallery 2014". Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
Difúze umožňuje pohyb látek uvnitř buněk a tím látkovou výměnu. V živých organismech hrají významnou roli další faktory, např. elektrický náboj částic nebo transport přes polopropustné membrány, přesný výpočet rychlosti je pak složitý.
Difúze barviva v roztoku a dvou různě koncentrovaných roztoků
Obrázek Difůze od VNB
Difúze přes buněčnou membránu
Obrázek Scheme simple diffusion in cell membrane-en (upraveno) od LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal [Public domain], via Wikimedia Commons
Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více:
Potřebujete poradit? Napište nám na info@vedanasbavi.cz