Зміст
Дифузія - це випадковий рух частинок, атомів або молекул від областей вищої концентрації до областей нижчої концентрації. Цей процес відбувається у всіх станах речовини - твердих, газових чи рідких. Кілька візуальних експериментів можуть показати вам, як рідина дифундує через інші рідини та як рідини дифундують через мембрани.
Харчові барвники у воді
Харчовий барвник, доданий у склянку або банку з водою, буде дифундувати через воду, поки вся вода не забарвиться. Налийте воду в банку і дайте їй сидіти, поки всі руху води не припиняться. Додайте харчовий барвник по одній краплі за раз, щоб ви могли побачити, як крапля кольору повільно розтікається по всій воді. Зробіть той же експеримент з однією баночкою гарячої води та однією баночкою холодної води, щоб побачити вплив температури на дифузію. Якщо вода все ще рухається, інша форма перемішування під назвою конвекція перенесе харчову забарвлення навколо баночки набагато швидше, ніж дифузія.
Харчові барвники в гелі
Желатинові гелі - це суспензії, які залишаться твердими, так що конвекція не може відбуватися, але їх склад переважно є рідкою водою. Приготуйте дві миски з прозорим або світлим желатиновим сумішшю відповідно до вказівок і дайте їм затвердіти в холодильнику. Після того, як желатин буде твердим, дозвольте одній мисці желатину підійти до кімнатної температури, а іншу тримайте холодно. Покладіть краплі харчового барвника в різні місця на поверхні желатину в обидві миски. Накрийте обидві миски і залиште їх непорушеними протягом трьох днів, зберігаючи одну при кімнатній температурі та одну на холоді. Спостерігайте за дифузією кольору в желатині.
Дифузія через мембрану
Використовуйте паперові рушники як проникну мембрану, щоб продемонструвати, що невеликі молекули можуть дифундувати через бар’єр від однієї рідини до іншої. Наповніть банку водою і закрийте отвір паперовим рушником таким чином, щоб центр паперового рушника звисав у воду. Покладіть харчову барвник у воду, яка наповнює паперовий рушник, і спостерігайте за тим, як колір розливається через бар’єр. Проведіть експеримент при різних температурах, щоб показати, як температура впливає на дифузію.
Осмоз через мембрану
Харчовий барвник, який дифундує через паперовий рушник, демонструє дифузію дрібних молекул через бар’єр, але сама рідина також може дифундувати через бар’єр. Осмоз - це коли рідина, що містить лише кілька малих молекул, дифундує через бар’єр для розведення розчину з високою концентрацією малих молекул. Продемонструйте це яйцями. Намочіть сирі яйця на два дні в оцті, який розчинить шкаралупу і залишить мембрану. Виміряйте розмір яйця. Знову замочіть яйце знову в чистій воді на ніч. Чиста вода буде дифундувати через бар'єрну мембрану, розбавляючи солону воду всередині яйця і збільшуючи розмір яйця.