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확산


더 높은 농도 구역에서 농도 (화합물 혼합물에서의 물질의 비율) 차이로 인한 활성 힘과 연합 된 더 높은 농도 구역에서 더 낮은 농도 영역으로 질량 단위의 물질 분자의 움직임은 확산의 의미이다. 분자의 이동은 평형 상태 (신체의 특성이 휴식을 취하거나 균일 운동에있을 때 모든 힘의 합이 0 일 때까지 지속될 때까지 지속됩니다). 확산 속도에 영향을 미치는 요인은 물질의 온도, 점도 및 질량 (입자 크기)입니다.

확산 유형

아래에 나열된 세 가지 종류의 확산이 있습니다 :-

  • 간단한 확산
  • 촉진 된 확산
  • 채널 확산

간단한 확산

  • 단순 확산은 전기 화학 전위가 투과성 장벽의 양쪽에 달라있을 때 발생하는 수동적 수송의 예입니다. 
  • 이 유형의 확산에서 매우 작은 분자는 틈을 통해 움직일 수 있습니다.
  • 위치 - 세포막의 다양한 인지질 분자 사이. 
  • 작은 억제제 분자는 간단한 확산 과정을 억제하지 않습니다.
  • 이 유형의 확산에는 에너지가 필요하지 않습니다. 단순한 확산 속도는 매우 낮습니다. 
  • 이러한 유형의 확산에서 입자의 움직임은 농도 구배의 방향으로 발생합니다.
  • 예 :- 물, 산소, 이산화탄소 등
  • 간단한 확산의 더 많은 예는 다음과 같습니다.-
    • 스테로이드 호르몬은 농도 구배 아래 다른 막을 자유롭게 움직일 수 있습니다. 따라서 이것은 간단한 확산의 훌륭한 예입니다.
    • 호흡시, 산소는 폐에서 혈액으로 옮겨집니다. 또한, 산소는 혈액 세포로부터 근육으로 옮겨집니다. 
    • 또 다른 간단한 확산 사례- 임산부의 몸에서 음식과 산소는 어머니의 몸에서 태아로 이동합니다.
    • 박테리아는 단일 세포 미세 유기체입니다. 박테리아는 단순한 확산을 통해 물, 산소 및 영양소를 세포질로 전달합니다. 박테리아의 특수 소기관은 이러한 유형의 활동을 수행하지 않습니다.

촉진 확산

  • 이 유형의 확산은 농도 구배를 통해 투과성 막을 가로 질러 물질 또는 분자의 수송입니다. 이러한 유형의 확산에서 큰 극성 분자 만 통과합니다. 예 :- 아미노산, 포도당 등.
  • 촉진 된 확산은 막 횡단 단백질을 통해 발생합니다.
  • 이 수송 큰 또는 극성 입자.
  • 특정 촉진제 분자를 통해 발생합니다.
  • 이러한 유형의 확산에서, 캐리어-매개 수송의 동역학은 확산 속도에 영향을 미칩니다.
  • 이러한 유형의 확산의 예는 다음과 같습니다.-
    • 포도당 (당 분자)은 세포의 주요 에너지 원입니다. 세포 외부에서 혈류는 끊임없이 포도당을 공급하고 있지만 포도당은 세포 내부에서 지속적으로 소비됩니다. 
    • 분자는 고농도에서 저농도로 흐릅니다. 일부 분자는 확산 중에 세포에 들어가거나 나갈 수 없습니다. 따라서 이러한 유형의 확산은 원형질막을 통과하는 동안 이러한 분자 중 일부를 확인할 수 있습니다. 그들은 세포 사이에 위치한 채널을 개방하여 분자를 특수한 캐리어 단백질에 결합합니다.

채널 확산

  • 재료가 한쪽 끝을 통과 할 때, 이온 채널은 채널 확산으로 열립니다. 이 확산은 단백질 채널에 의해 수행된다. 이것을 "채널 매개 확산"이라고합니다. 
  • 막에 내장 된
  • 단백질은 확산을위한 출입구 역할을한다. 
  • 분자는 채널 확산을 통해 농도 구배로 이동합니다.
  • 채널 확산의 일부 예는 다음과 같습니다.-
    • 향수가 주변 (공기)으로 확산됩니다.
    • 식물에 물을 뿌리면 물 분자가 식물로 확산됩니다. 그것은 잎이 시들어지는 것을 막습니다. 그것은 이산화탄소가 공기 (중피 세포 사이에 위치)로부터 확산되고 잎의 엽록체로 전달된다는 것을 의미한다.
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그레이엄의 확산 법

Graham의 법칙으로 알려진 Graham의 법칙은 1848 년 Thomas Graham에 의해 항목으로 표시되었습니다. Thomas Graham은 스프레드 사이클로 다양한 것들을 시도하고 가벼운 가스 입자의 엄청난 부분을 추적하고 더 무거운 가스 원자보다 더 빨리 이동합니다.

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Fick의 확산 법

Adolf Fick에 의해 설명 된 확산 과정은 확산은 분자가 더 높은 농도에서 낮은 농도 영역으로의 움직임이라고 말합니다. Fick의 확산 법칙은 1855 년에 제안되었습니다. 그는 두 가지 조건으로 과정을 분류했습니다.

  1. 정상 확산 :이 과정은 종종 Fickian 확산으로 알려져 있습니다. Fick의 규칙을 따르는 확산 과정을 정상 확산이라고합니다.
  2. 불규칙한 확산 :각 용어는 비 피어 확산이라고도하며 Fick의 규칙을 따르지 않는 확산 과정을 분류합니다.

확산의 예

  • 신장의 폐기물, 소금 및 물의 확산.
  • 폐에서의 기체 교환
  • 투석 :신장 기능을 부분적으로 대체하는 인공 과정입니다.

확산 적용

  • 신체에서 방출 된 약물의 흡수 (정제, 분말, 연고 등)
  • 신장을 통한 배설 과정
  • 폐포 (폐)의 가스 변화

확산에 영향을 미치는 요인

  • 온도
  • 농도 차이
  • 전기 전위
  • 삼투압 압력

결론

따라서, 확산은 다양한 가스의 분리에 매우 유용하다. 확산은 또한 메탄 탐지 공정이라는 검출 기술에 관여합니다. 삼투는 또한 확산의 일부이며, 이는 역 삼투라고하는 기술에 의한 물의 침투를 포함합니다. 우리 부엌에서 LPG의 가스는 확산에 의해 나옵니다.

단순 확산, 촉진 확산, 투석, 삼투와 같은 다양한 유형의 확산이 있습니다.



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