Презентація на тему:
Дифузія

Дифузія та її значення Виконала Учениця 10 класу Зубок Валерія

Зміст Дифузія в рослинному світі 4 Що таке дифузія? 1 Причини виникнення дифузії 2 Роль дифузії в навколишньому світі 3 Роль дифузії в травленні і диханні людини 5 Дифузія в технологічних процесах 6 Секрети дифузії в кулінарії 2 Як дифузія впливає на якість повітря, яким ми дихаємо? 3

Що таке дифузія? Дифузія (лат. diffusio — поширення, розтікання, розсіювання, взаємодія) — процес взаємного проникнення молекул або атомів однієї речовини поміж молекул або атомів іншої, що зазвичай приводить до вирівнювання їх концентрацій у всьому займаному об'ємі.

Причини виникнення дифузії Причиною виникнення дифузії є тепловий рух частинок (атомів, молекул, іонів, тощо.) Причому рухомі частинки під час дифузії, завжди поширюються рівномірно по всьому наданому обсягу. Сам процес дифузії займає певний час. Також важливо знати, що явище дифузії відбувається далеко не з усіма речовинами. Наприклад, якщо воду перемішати не з марганцівкою, а з маслом, то дифузії між ними не буде, так як молекули масла електрично нейтральні. Утворенню з’єднання з молекулами води завадять сильні зв’язки всередині молекули масла. Ще варто зауважити, що швидкість дифузії значно збільшиться при збільшенні температури, що цілком логічно, адже із збільшенням температури зросте швидкість руху частинок всередині речовини і, як наслідок, підвищується шанс їх проникнення в молекули іншої речовини.

Роль дифузії в навколишньому світі Дифузія є фундаментальним процесом, лежачим в основі функціонування живих систем будь-якого рівня організації, починаючи з рівня елементарних частинок (електронна дифузія) і закінчуючи біосферним рівнем (круговоротом речовин в біосфері). Явище дифузії широко використовується не тільки у природі, але ще й в техніці та повсякденному житті.

Дифузія в рослинному світі Роль дифузії в навколишньому світі дуже велика. Одним з найважливіших прикладів дифузії є кровообіг в живих організмах. У трав’янистих видів рослин дифузія йде через всю їх зелену поверхню, у більших квітучих рослин — через листя і стебла, у чагарників і дерев — через тріщини в корі стовбурів і гілок і чечевички. Велику роль грають дифузні процеси в постачанні природних водоймищ і акваріумів киснем. Кисень потрапляє в глибші шари води в стоячих водах за рахунок дифузії через їх вільну поверхню. Тому небажані всякі обмеження вільної поверхні води. Так, наприклад, листя або ряска, що покривають поверхню води, можуть зовсім припинити доступ кисню до води і привести до загибелі її мешканців. З цієї ж причини судини з вузьким горлом непридатні для використання як акваріум.

Роль дифузії в травленні і диханні людини Декілька слів про травлення людини. Найбільше всмоктування живильних речовин відбувається в тонких кишках, стінки яких спеціально для цього пристосовані. Площа внутрішньої поверхні кишечника людини рівна 0,65 квадратних метра. Вона покрита ворсинками – мікроскопічними утвореннями слизистої оболонки висотою 0,2-1 мм, за рахунок чого площа реальної поверхні кишечника досягає 4-5 квадратних метра, тобто досягає в 2-3 рази більше площі поверхні всього тіла. Процес всмоктування живильних речовин в кишечнику можливий завдяки дифузії.

А як же дихає людина? У людини в диханні бере участь вся поверхня тіла – від найтовщого епідермісу п'ят до покритої волоссям шкіри голови. Особливо інтенсивно дихає шкіра на грудях, спині і животі. Цікаво, що за інтенсивностю дихання ці ділянки шкіри значно перевершують легені. З однакової за розміром дихальної поверхні тут може поглинатися кисню на 28% а виділятися вуглекислий газу навіть на 54% більше, ніж з легень. Проте у всьому дихальному процесі участь шкіри нікчемна в порівнянні з легенями, оскільки загальна площа поверхні легенів, якщо розвернути всі 700 млн. альвеол, мікроскопічних бульбашок, через стінки яких відбувається газообмін між повітрям і кров'ю, складає близько 90-100 квадратних метрів а загальна площа поверхні шкіри людини близько 2 квадратних метрів, тобто в 45-50 разів менше.

Дифузія в технологічних процесах Суттєве значення відіграє дифузія в технологічних процесах при застосуванні реагентів. Різні речовини дифундують з різною швидкістю, що залежить від молекулярної маси речовини. Цей факт використовується для розділення ізотопів. 

На явищі дифузії грунтується й процес металізації - покриття поверхні виробу шаром металу,або сплаву для надання їй фізичних, хімічних і механічних властивостей, відмінних від властивостей металізуючого матеріалу. Застосовується для захисту виробів від корозії, зносу, підвищення контактної електричної провідності, в декоративних цілях. Так, для підвищення твердості і жаростійкості сталевих деталей застосовують цементацію. Вона полягає в тому, що сталеві деталі поміщають в ящик з графітовим порошком, який встановлюють у термічній печі. Атоми вуглецю внаслідок дифузії проникають в поверхневий шар деталей. Глибина проникнення залежить від температури і часу витримки деталей в термічній печі.

Секрети дифузії в кулінарії   Всі ми полюбляємо їсти мариновані чи квашені огірки та помідори. Проте й у цій справі не можна обійтися без дифузії. За допомогою процесу дифузії відбувається процес копчення риби, м'яса та інших продуктів харчування.

Як дифузія впливає на якість повітря, яким ми дихаємо? Дифузія відіграє важливу роль у процессах життєдіяльності тварин, рослин, у тому числі мікроорганізмів. Якби не було дифузії, біля землі розташувався б прошарок найважчого вуглекислого газу, непридатного для життя людей і тварин. Особливе значення дифузія має і в шахтах, де вона сприяє рівномірному розподілу шкідливих газів в атмосфері гірничих виробок, попередженню їх небезпечних скупчень. Внаслідок явища дифузії повітря забруднюється відходами різних фабрик, через нього шкідливі відходи життєдіяльності людини проникають в грунт, воду, а потім роблять шкідливий вплив на життя і функціонування тварин і рослин. Збільшується площа земель, забруднених викидами промислових підприємств і т.д. Понад 2 тис. гектарів землі зайнято звали щами промислових і побутових відходів. Одне з важко вирішуваних в даний час питань є питання утилізації промислових відходів, в тому числі токсичних. 

Нагальною проблемою є забруднення повітря вихлопними газами, продуктами переробки шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу різними заводами. У деяких медичних дослідженнях було показано зв'язок захворюваності органів дихання і верхніх дихальних шляхів зі станом повітря. Відзначається пряма залежність між показником рівня захворюваності органів дихання і обсягом викидів шкідливих речовин в атмосферу. Перераховані приклади дифузії мають шкідливий вплив на різні процеси, що відбуваються в природі. (З огляду на глобальне потепління, важливо досліджувати зміну швидкості дифузії в залежності від підвищення температури навколишнього середовища.) В даний час загальна кількість емісії газів в атмосферу перевищує 40 мільярдів тонн на рік. Надлишок вуглекислого газу в атмосфері небезпечний для живого світу Землі, порушує круговорот вуглецю в природі, призводить до утворення кислотних дощів. Для зниження викиду шкідливих газів з промислових труб, труб теплових електростанцій встановлюють спеціальні фільтри.

Висновок Можна зробити висновок, що дифузія – фундаментальне явище природи, яке лежить в основі перетворень речовини і енергії. Його прояви мають місце на всіх рівнях організації природних систем на нашій планеті, а, отже, без явища дифузії наше життя неможливе.

Дякую за увагу!