Դիֆուզիա

Դիֆուզիան մոլեկուլյար կինետիկ տեսությունը հաստատող երևույթ է:

Նյութի մասնիկների շարժումը.

Որպեսզի ապացուցենք, որ նյութի մասնիկները շարժվում են, անենք փորձ և համադրենք մի քանի փաստեր:

Գլանաձև անոթի պատի ներսում կախենք նեղ ֆիլտրի թղթի կտոր, որը ներծծված օսլայի սոսնձով: Անոթի հատակին դնենք յոդի բյուրեղներ: Անոթը պինդ փակենք կափարիչով (տես նկար 1): Թղթի կտորը կսկսի կապտել: Թղթի վրա տարածված կապույտ գույնով կարելի է դատել յոդի մոլեկուլների շարժման մասին:

Եթե գրատախտակին օծանելիք ցանենք, ապա կտեսնենք, որ որոշ ժամանակ անց այն կանհետանա, իսկ նրա հոտը ամբողջ դասարանում կզգացվի: Ինչ է ապացուցում  հոտի տարածումը?

Հոտավոտ նյութի մոլեկուլները (օրինակ` օծանելիքի) , լցրեցին ամբողջ տարածքը: Ինչպես էր դա հնարավոր? Հոտավետ նյութի մոլեկուլները շարժվում են, բախվելով օդի մոլեկուլներին, նրանք բազմիցս անգամ փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը: Մոլեկուլները անկանոն շարժվելով տեղաշարժվում են տարածքում, և խառնվում են օդի մոլեկուլների հետ:

Սառը ջրով բաժակի մեջ շաքարի կտոր գցենք: Շաքարը կհալի և կառաջացնի շաքարի օշարակ բաժակի հատակին: Օշարակը լավ տեսանելի է, եթե նայենք այն լույսի տակ պահած: Մի քանի ժամ անց օշարակը կամաց-կամաց կլուծվի ջրում: Շաքարի տարածումը բաժակում եղավ ինքնաբերաբար, քանի որ ջուրը չենք խառնել: Շաքարի մոլեկուլները շարժվում են ջրի մոլեկուլների միջով տարբեր ուղղություններով, այդպես էլ շաքարը տարածվում է ամբողջ ջրով լցված բաժակով մեկ:

Տարբեր նյութերի ինքնաբերաբար, այսինքն` առանց արտաքին գործոնների ազդեցության, միախառնվումը կոչվում է դիֆուզիա (լատ. Diffusio - տարածում, հոսում):

Դիֆուզիան հանդիսանում է նյութի մասնիկների շարժման ապացույցներից մեկը: Նյութի մասնիկների անտեսանելի շարժումը ունի քաոսային բնույթ (մոլեկուլները շարժվում են տարբեր ուղղություններով): Նրանց շարժումը երբեք չի դադարում: Մոլեկուլները շարժվում են, բայց այդ ընթացքում մարմինը կարող է գտնվել հանդարտ վիճակում:

Մեզ շրջապատող մարմինները լինում են երեք ագրեգատային վիճակներում` պինդ, հեղուկ, գազային (լատ.՝ aggrego-միացնում եմ, կապում եմ): Դիֆուզիան տեղի է ունենում գազերում, հեղուկներում և պինդ մարմիններում: Ամենաարագ դիֆուզիան տեղի է ունենում գազերում, ավելի դանդաղ` հեղուկներում և ամենդանդաղը` պինդ մարմիններում: Այդ պատճառով պինդ մարմինների դիֆուզիայով գիտնականները սկսեցին ավելի ուշ զբաղվել: Ինչպես մարդկային գործունեության բոլոր ոլորտներում, հմտությունները նախորդում են գիտելիքներին: Հարյուրամյակներ շարունակ մարդիկ հալեցնում էին մետաղները և ստանում էին պողպատ, տաքացնելով պինդ երկաթը ածխածնի միջավայրում: Այդ ընթացքում նրանք ոչ մի պատկերացում չունեին տեղի ունեցող դիֆուզիայի պրոցեսի մասին: Միայն 1896թ. սկսվեց այդ պրոցեսների ուսումնասիրությունը:

Պինդ մարմինների դիֆուզիան ապահովում է մետաղների ձուլումը և հալումը տաքացնելու և զոդելու ընթացքում, թույլ է տալիս ավելի պնդեցնել այն և դարձնել ավելի հրակայուն: Մետաղի զոդման եղանակներից մեկը հենց այդպես էլ կոչվում է` դիֆուզիոն զոդում: Այդ դեպքում դետալների մակերեսները խնամքով մաքրվում են և միացվում են մեկը մյուսին:  Դետալները տեղադրում են փակ խցում, որից դուրս են մղում օդը, ուժեղ սեղմում են և տաքացնում (առանց նյութերը հալեցնելու): Միացությունում տեղի է ունենում մետաղի մասնիկների դիֆուզիա, դետալները մեկը մյուսին ամուր միանում են:

Օրինակ թթու դրած վարունգներում տեղի է ունենում աղի դիֆուզիա վարուգի կեղևի միջոցով՝ աղի մոլեկուլի ներխուժում բարակ միջնապատի կամ մեմբրանի միջով:

Կան թաղանթներ, որոնցով մի տեսակի մոլեկուլները թափանցում են, իսկ մեկ այլ տեսակինները՝ ոչ: Այդպիսի միջնապատերը կոչվում են կիսաթափանցող: Դրանց են պատկանում բուսական ու կենդանական բջիջների թաղանթները:

Կիասթափանցիկ նյութի դիֆուզիան կոչվում է օսմոս (հուն. Osmos- հրում, ճնշում):

Օսմոսը կարևոր դեր ունի մարդու, կենդանիների և բույսերի կենսագործունեության մեջ: Նյութերի փոխանակումը օրգանիզմում տեղի է ունենում տարբեր օրգանական և անօրգանական լուծույթների միջոցով, ողողելով բջիջների կիսաթափանցիկ թաղանթները:

Բույսերի արմատների կողմից ջրի ներծծումը սննդաիար նյութերի թափանցումը բջջի մեջ և նրանց կենսագործունեության արդյունքների հեռացումը տեղի է ունենում օսմոսի շնորհիվ:

Թարգմանեց Սիրանուշ Ասատրյանը

Աղբյուրը՝ Академический школьный учебник, Физика 7, стр. 44-46