Ivan Drago: 1 revizi

2014-05-08T09:56:10Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 8. 5. 2014, 09:56

Sysop: Nahrazení textu

2011-04-13T12:35:08Z

Nahrazení textu

Nová stránka

{{Různé významy|tento=fyzikálním procesu|druhý=kultuře|rozlišovač=antropologie}}'''Difuze''' je proces [[rozptyl|rozptylování]] se [[částice|částic]] v [[prostor]]u.
Veškeré [[Chemicky čistá látka|látky]] mají tendenci přecházet z prostředí se svou vyšší [[koncentrace (chemie)|koncentrací]] do prostředí s nižší koncentrací.
Přirozenou vlastností látek je, že pokud se její částice mohou pohybovat ([[molekula|molekuly]] v nehybném roztoku se pohybují na základě [[Brownův pohyb|Brownova pohybu]]) tak se rozptylují do celého prostoru, kterého mohou dosáhnout, a postupně ve všech jeho částech vyrovnají svou koncentraci. Říkáme, že '''látky difundují'''.
[[Soubor:Scheme simple diffusion in cell membrane-en.png|thumb|upright=1.5|Látky difundují určitým směrem tak dlouho, dokud se jejich koncentrace nevyrovná. Proces je stejný u látek např. [[Soli|solí]]
rozpuštěných ve vodě nebo třeba i u [[kyslík]]u obsaženém v [[kompost]]u. V tomto případě bariéru představuje [[buněčná membrána|buněčnou membránu]] ([[lipidová dvouvrstva]]), přes kterou znázorněná látka může procházet do vnitrobuněčného prostoru]]
[[Soubor:Diffusion.png|thumb|upright=1.5|'''Prostá difuze''': Látky přecházejí samovolně (''[[Brownův pohyb|brownovým pohybem]]'') z prostředí kde je jejich koncentrace vyšší směrem tam, kde byla dosud jejich koncentrace nižší. Nedifunduje jen jedna látka do druhé. Proces je pro látku a rozpouštědlo vzájemný.]]
Chemickou podstatou, podle [[druhý termodynamický zákon|druhého termodynamického zákona]] je, že [[chemický systém]] vždy zvyšuje svou [[entropie|entropii]] neboli míru neuspořádanosti svého systému, čímž dospěje ke stavu s nejnižší vnitřní energií.
== Difuze v různých skupenstvích ==
=== Plyny ===
Částice plynu mají největší [[kinetická energie|kinetickou energii]], proto zde difuze probíhá nejrychleji. Částice nějakého plynu se prolínají s [[plyn]]em, který byl v prostoru původně. Dokud se nevyrovnají [[Koncentrace (chemie)|koncentrace]], probíhá difuze. Závisí na [[čas]]e a [[teplota|teplotě]].
=== Kapaliny ===
Částice se po sobě jen posouvají. Závisí na [[čas]]e a [[teplota|teplotě]], ale také na [[viskozita|viskozitě]] a vzájemné [[rozpustnost]]i.
=== Pevné látky ===
V tuhých látkách také probíhá difuze, nejlépe difundují do tuhé látky [[plyn]]né. Např. [[arsen]]. Používá se k výrobě vrstevnatých struktur – [[integrovaný obvod|integrované obvody]], [[fotovoltaický článek|fotovoltaické články]]. V některých případech je reakce velmi rychlá.
== Význam ==
Tento jev se velmi významně podílí na mnoha [[biologie|biologických]], [[chemie|chemických]] i [[fyzika|fyzikálních]] procesech.
* '''Příkladem''' mohou být látky které se uvolňují z [[čaj]]ového nálevového sáčku, zalijeme-li jej horkou vodou. Podle stejného zákona se bude chovat též [[Sacharóza|cukr]], přidáme-li jej později do tohoto čaje.
** (Není-li však [[voda]] [[tepelná energie|teplá]], [[látka|látky]] se z [[list|lístků]] vůbec neuvolní, není-li teplá dost, látky se z něj částečně uvolní, ale nemají v některých případech dost [[chemická energie|energie]] pro svůj pohyb.
* '''Jiným příkladem''' může být např. [[domácí kompostování]] nebo kompostování na malých hromadách, kde pomocí tohoto přirozeného procesu je do značné míry zabezpečeno pronikání kyslíku směrem dovnitř [[kompostování|kompostovaného]] materiálu, a tím jeho [[aerace]]. Kyslík ze vzduchu (prostředí o vyšší koncentraci) samovolně přechází do pórů uvnitř kompostu (prostředí s nižší koncentrací). Na přirozené aeraci se však také podílí [[konvekce]].
Difuzi popisuje [[první Fickův zákon]]. Difuze je matematicky podchytitelný chemický jev a je modelovatelný výpočty.
== Účast difuze na [[osmóza|osmotických jevech]] ==
[[Soubor:Osmóza.png|thumb|upright=1.5| Na obrázku je v levé části nádoby koncentrovaný roztok látky a v jeho pravé části rozpouštědlo (nebo jen slabý roztok). Polopropustná membrána představuje bariéru, přes kterou rozpuštěné látky projít nemohou, difundovat přes ní ale může rozpouštědlo zprava. Aby se látky obsažené v levé části nádoby mohly naředit, musí nasávat rozpouštědlo z pravé části. K průchodu rozpouštědla dochází přesto, že hladina roztoku stoupá a působí tak proti gravitační síle. Takto vykonaná [[práce (fyzika)|práce]] je vykonána osmotickou silou. Průchod rozpouštědla se zastaví, když rozdíl koncentrací poklesne natolik, že se osmotická síla sníží na velikost opačně působící gravitační síly.]]
Osmóza je určitým specifickým případem difuze.
Difuze je zároveň podstatou a hybnou silou [[osmóza|osmózy]] a veškerých osmotických jevů. V tomto případě jsou látky, které mají vysokou koncentraci a jsou rozpuštěné v nějakém [[rozpouštědlo|rozpouštědle]] odděleny nějakou polopropustnou bariérou (nejčastěji ''[[membrána|membránou]]'') od směru, kterým by měly difundovat. Pokud touto polopropustnou bariérou může procházet rozpouštědlo, dochází k tomu, že přechází na stranu obsahující rozpouštěné látky tak dlouho, dokud se tam tyto látky nenaředí na stejnou koncentraci, jako byla na straně ze které rozpouštědlo přitéká.
Jinak řečeno, koncentrované látky si své rozpouštědlo jakoby přitáhnou k sobě. Dokážou k tomu vyvinout značnou sílu, která překoná např. [[gravitace|sílu gravitační]] ''(viz obrázek „Osmóza“ vpravo)'', tuto sílu nazýváme '''osmotickou silou'''.
Osmotické jevy jsou významnou hybnou silou mnoha biologických procesů.
=== Příklady osmotických procesů ===
* Proto třešně, které obsahují mnoho cukru, za vydatného deště popraskají. (cukerný [[roztok]] uvnitř třešňových buněk vtahuje okolní čistou vodu dovnitř buňky; ''třešně byly v takzvaném [[hypotonikum|hypotonickém]] prostředí'')
* Proto naopak uschnou rostliny, které jsou pomočeny naším domácím mazlíčkem. (Moč obsahuje velice koncentrovaný roztok soli, který vytahuje vláhu z potřísněných rostlin; ''Moč představuje pro ony rostliny tzv. [[hypertonikum|hypertonické]] prostředí'')
* Proto také nemůže být pacientovi podána nitrožilně čistá voda, ale tzv. fyziologický roztok, který má obdobnou koncentraci rozpuštěných látek jako je v krvi. (''z osmotického hlediska jde o [[isotonikum|isotonický]] roztok''). Jakožto fyziologický roztok se používá 0,9% roztok NaCl.
* Tohoto principu bývá využíváno při určitých způsobech [[Konzervace (potraviny)|konzervace]] potravin. Cukerný sirup a slanečci jsou sterilizovaní tím, že [[patogen]]y nemohou přežít hypertonickou koncentraci cukru/soli.
== Vizualizace procesu difuze ==
* [http://jtojnar.php5.cz/difus/Difus.html Počítačová simulace Difuze (doporučujeme vypnutí volby ''„trace“'')]
* [http://www.biosci.ohiou.edu/introbioslab/Bios170/diffusion/Diffusion.html Jiná simulace Difuze]
== Související články ==
* [[Turgor]]

{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Disperzní soustavy]]
[[Kategorie:Transport přes membránu]]

Difuze - Historie editací

Ivan Drago: 1 revizi

Sysop: Nahrazení textu