При смешивании нескольких газов их атомы и молекулы взаимно проникают в объём друг друга – вещества смешиваются. Процесс называется растворением или диффузией. Он присущ и более плотным веществам. Рассмотрим, что собой представляет это явление, может ли происходить процесс диффузии в твердых телах, между жидким и твердым веществом. Разберёмся, от чего зависит активность процесса, как его ускорить, в каких телах смешивание проходит быстрее. Приведём примеры из жизни.
Как происходит (протекает) диффузия в твердых телах, примеры явления
При смешивании газы легко взаимно растворяются один в другом, хотя со временем более тяжелые опускаются, а легкие – поднимаются. Жидкости для растворения часто приходится перемешивать, особенно если они имеют различную плотность. Явление это называется диффузией – процесс растекания, рассеивания вещества по всему занимаемому объёму.
Обычно он касается плазмы, газообразного и жидкого вещества. В аморфных и твёрдых телах практически не наблюдается при обычных условиях. На вопрос, происходит ли диффузия в твердых телах, ответить сложно. Заставить один предмет проникать в другой без очень высокого давления или обработки интенсивным излучением практически невозможно. Наблюдать диффузию твёрдого тела можно при посредничестве жидкости. Примеры:
- В крови растворяются сотни питательных веществ.
- Еда: сладкий чай, подсоленный борщ – сахар с заваркой и соль растворяются в воде.
- Всевозможные растворы, настойки.
- Сваривание металлов во время ковки или работы сварочным аппаратом.
- Спекание порошков и другие методы обработки металлов.
Смешивание молекул твердого и жидкого веществ происходит благодаря диффузии. Когда концентрация растворяемого тела – отношение его массы к общему объёму вещества – достигает предела, раствор называется концентрированным.
Не все твёрдые тела способны к взаиморастворению при условиях, близких к нормальным.
В каких веществах диффузия происходит быстрее
Скорость растворения твёрдого тела в жидкости зависит от самих веществ и окружающих условий, например, температуры. Сколько нужно времени на растворение кусочка рафинада в ведре холодной воды? Сутки-двое. А если положить ложку сахара-песка в чашку горячей воды и размешать? Десяток секунд.Теперь вы знаете, как можно ускорить процесс диффузии в твердых телах:
- Придать им энергию извне – нагреть.
- Размешать – ускорять движение твердого вещества в жидком до образования однородной смеси.
- Измельчить растворяемую субстанцию на мелкие частицы.
Из правил существует ряд исключений. Твёрдые вещества отличаются растворимостью в различных жидкостях от высокой, как сахар в кипятке, до нулевой – кусок стали в воде. Результативность нагрева также отличается для каждого конкретного случая. При повышении температуры диффузия азотистого калия стремительно возрастает, для углекислого лития – снижается. Хлористый натрий на нагрев не реагирует.
Как вы считаете, материал был полезен?