Hiện tượng khuếch tán là gì và các loại khuếch tán

Trong đời sống hàng ngày bạn hay nghe đến hiện tượng khuếch tán nhưng vẫn chưa hiểu rõ chính xác hiện tượng này là như thế nào. Nếu vậy bạn hãy cùng Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa tìm hiểu hiện tượng khuếch tán là gì trong bài viết dưới đây. Từ đó hiểu hơn về những vấn đề xung quanh hiện tượng này trong vật lý. Hy vọng đây sẽ là những kiến thức bổ ích mà bạn có thể tích lũy thêm cho mình. 

1. Hiện tượng khuếch tán là gì?

• Bạn không biết hiện tượng khuếch tán là gì thì sau đây là định nghĩa được chúng tôi tìm hiểu và đúc kết được. Hiện tượng khuếch tán là hiện tượng do sự chuyển động không ngừng của các phân tử mà các phân tử, nguyên tử tự hòa lẫn vào nhau. Khi nhiệt độ tăng cao, hiện tượng này lại càng dễ xảy ra hơn nữa. Vì khi đó, các phân tử sẽ chuyển động càng nhanh, hiện tượng khuếch tán sẽ diễn ra càng nhanh. Đôi khi hiện tượng khuếch tán này còn diễn ra ở cả nhiệt độ thường. 
• Một ví dụ cho hiện tượng khuếch tán này có thể kể đến như việc hoà tan đường vào nước ở nhiệt độ thường. Khi đó, đường khuếch tán từ nơi có nồng độ cao sang nước (nơi có nồng độ đường thấp) và vì trong nước không có phân tử. Hay khi bạn ngửi thấy mùi nước hoa trong không khí cũng là hiện tượng khuếch tán. Trong không khi không có nước hoa mà là do nước hoa bay hơi và khuếch tán vào không khí.

2. Các loại khuếch tán

Khi đã hiểu hiện tượng khuếch tán là gì, bạn cũng sẽ thấy được những ứng dụng rộng rãi của nó trong nhiều lĩnh vực đời sống như sinh học, vật lý hay hóa học. Có 2 loại của hiện tượng khuếch tán chủ yếu là:

2.1 Khuếch tán đơn giản

Khuếch tán đơn giản là quá trình trong đó dung dịch không có bất kỳ sự trợ giúp nào từ protein vận chuyển và di chuyển qua các màng bán thấm. Ví dụ như vi khuẩn cung cấp các chất dinh dưỡng nhỏ, oxy vào tế bào chất, nước thông qua quá trình khuếch tán đơn giản.

2.2 Khuếch tán có điều kiện

Khuếch tán có điều kiện là sự di chuyển của các phân tử qua màng tế bào một cách thụ động từ vùng có nồng độ cao tới vùng có nồng độ thấp nhờ phân tử mang chất.

• Thẩm tách: trong khuếch tán có điều kiện là quá trình khuếch tán của các chất tan qua một màng thấm có chọn lọc. Trong đó, màng thấm có chọn lọc là màng chỉ cho phép các phân tử và ion đi qua làm cản trở sự chuyển động của các màng khác.
• Thẩm thấu: trong khuếch tán có điều kiện là sự di chuyển của các phân tử dung môi qua màng bán thấm từ vùng có nồng độ thấp hơn đến vùng có nồng độ cao hơn. Nước là dung môi trong mọi sinh vật, và thẩm thấu thường được định nghĩa là sự khuếch tán của nước qua màng thấm có chọn lọc.

3. Tại sao lại xảy ra hiện tượng khuếch tán?

• Nếu đã biết hiện tượng khuếch tán là gì thì cũng cần phải nắm rõ nguyên nhân tại sao lại xảy ra hiện tượng này. Trong quá trình tự nhiên, sự khuếch tán diễn ra mà không cần phải khuấy hay lắc các dung dịch. Sự khuếch tán ở chất lỏng và chất khí là khi các phân tử di chuyển ngẫu nhiên, va chạm vào nhau rồi đổi hướng di chuyển. Hiện tượng khuếch tán đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất trong tế bào của tất cả các loài trong chuyển động của các phân tử 
• Bạn sẽ thấy khuếch tán xảy ra ở trong thế bào thực phận. Ở các cây xanh, nước có trong đất sẽ khuếch tán qua tế bào lông hút ở rễ vào cây. Còn trong quá trình hô hấp, sẽ khuếch tán khí carbon dioxide ra ngoài qua màng tế bào và máu.

4. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiện tượng khuếch tán là gì?

• Sau đây là những yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng khuếch tán mà bạn cần biết:

• Nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng cao, năng lượng động của các phân tử cũng tăng theo và khiến cho chuyển động của phân tử cũng nhanh hơn. Từ đó khả năng khuếch tán cũng tăng vì khi đó các phân tử được đẩy xa nhau nhanh hơn. Có thể nói nhiệt độ tác động trực tiếp đến sự khuếch tán.
• Kích thước của hạt phân tử: Các hạt phân tử nhỏ sẽ có khả năng di chuyển nhanh và khuếch tán xa hơn trong khi các hạt phân tử lớn hơn di chuyển chậm hơn và khuếch tán gần hơn. Chính vì vậy, kích thước của hạt phân tử sẽ là yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán.
• Độ tương phản của nồng độ: Khi có sự khác biệt về nồng độ giữa hai vùng lớn, thì hiện tượng khuếch tán sẽ diễn ra nhanh hơn, và ngược lại. 
• Diện tích bề mặt: Diện tích bề mặt lớn sẽ tạo nhiều khoảng trống cho phân tử di chuyển và khuếch tán, khi đó khuếch tán diễn ra nhanh hơn bình thường
• Độ nhớt: Độ nhớt càng thấp, các phân tử sẽ di chuyển nhanh và quá trình khuếch tán sẽ nhanh hơn.
• Một số ví dụ cho những yếu tố này:
  • Khi bạn ngâm túi trà trong cốc nước nóng, trà sẽ khuếch tán vào trong nước và làm đổi màu nước.
  • Trong lúc thắp nhang, khói của nhang sẽ khuếch tán vào trong không khí, bạn sẽ ngửi thấy mùi nhang trong không khí.
  • Khi thêm nước sôi vào tô mì khô, nước sẽ khuếch tán và gây ra hiện tượng bù nước và làm chín mì.
  • Hay khi bạn xịt nước hoa sẽ được khuếch tán vào không khí, khi đó bạn có thể cảm nhận được mùi hương toả ra.
  • Đường hòa tan vào trong nước mà không cần phải khuấy đều.

Vậy là bạn đã hiểu thêm về hiện tượng khuếch tán là gì qua bài viết trên đây. Từ đó cũng giúp bạn lý giải nhiều hơn những hiện tượng xảy ra trong đời sống hàng ngày. Nếu cần thêm thông tin về khuếch tán, hãy cho Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa biết qua  số HOTLINE 1900 2276.