प्रसार

प्रसार का एक उदाहरण गैसों का मिश्रण है (उदाहरण के लिए, गंध का प्रसार) या तरल पदार्थ (यदि आप स्याही को पानी में गिराते हैं, तो तरल थोड़ी देर बाद समान रूप से रंगीन हो जाएगा)। एक अन्य उदाहरण ठोस पिंड से जुड़ा है: संपर्क सीमा पर आसन्न धातुओं के परमाणु मिश्रित होते हैं। प्लाज्मा भौतिकी में कण प्रसार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आमतौर पर, प्रसार को पदार्थ के हस्तांतरण के साथ प्रक्रियाओं के रूप में समझा जाता है, हालांकि, कभी-कभी अन्य स्थानांतरण प्रक्रियाओं को प्रसार भी कहा जाता है: तापीय चालकता, चिपचिपा घर्षण, आदि।

प्रसार दर कई कारकों पर निर्भर करती है। तो, धातु की छड़ के मामले में, थर्मल प्रसार बहुत जल्दी होता है। यदि रॉड सिंथेटिक सामग्री से बना है, तो थर्मल प्रसार धीरे-धीरे आगे बढ़ता है। सामान्य स्थिति में अणुओं का प्रसार और भी धीमी गति से होता है। उदाहरण के लिए, यदि चीनी का एक टुकड़ा एक गिलास पानी के तल में उतारा जाता है और पानी को हिलाया नहीं जाता है, तो घोल के सजातीय होने में कई सप्ताह लगेंगे। एक ठोस का दूसरे में विसरण और भी धीमा है। उदाहरण के लिए, यदि तांबे को सोने के साथ लेपित किया जाता है, तो तांबे में सोने का प्रसार होगा, लेकिन सामान्य परिस्थितियों (कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दबाव) के तहत, सोने की परत कई हजार वर्षों के बाद ही कई माइक्रोन की मोटाई तक पहुंच जाएगी।

प्रसार प्रक्रियाओं का एक मात्रात्मक विवरण जर्मन शरीर विज्ञानी ए. फिक द्वारा दिया गया था ( अंग्रेज़ी) 1855 में

सामान्य विवरण

सभी प्रकार के प्रसार समान नियमों का पालन करते हैं। प्रसार दर नमूने के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ-साथ सांद्रता, तापमान या शुल्क में अंतर (इन मापदंडों के अपेक्षाकृत छोटे मूल्यों के मामले में) के लिए आनुपातिक है। इस प्रकार, एक सेंटीमीटर व्यास वाली छड़ की तुलना में दो सेंटीमीटर व्यास वाली छड़ के माध्यम से गर्मी चार गुना तेजी से यात्रा करेगी। यदि प्रति सेंटीमीटर तापमान अंतर 5°C के बजाय 10°C है तो यह गर्मी तेजी से फैलेगी। प्रसार दर भी एक विशिष्ट सामग्री की विशेषता वाले पैरामीटर के समानुपाती होती है। तापीय प्रसार के मामले में इस पैरामीटर को प्रवाह के मामले में तापीय चालकता कहा जाता है विद्युत शुल्क- इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी। किसी पदार्थ की मात्रा जो एक निश्चित समय के दौरान फैलती है और फैलाने वाले पदार्थ द्वारा तय की गई दूरी आनुपातिक होती है वर्गमूलप्रसार समय।

प्रसार एक प्रक्रिया है सूक्ष्म स्तरऔर व्यक्तिगत अणुओं की गति की यादृच्छिक प्रकृति द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए प्रसार दर अणुओं के औसत वेग के समानुपाती होती है। गैसों के मामले में औसत गतिअधिक छोटे अणु होते हैं, अर्थात्, यह अणु के द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है और बढ़ते तापमान के साथ बढ़ता है। उच्च तापमान पर ठोस पदार्थों में प्रसार प्रक्रियाएं अक्सर व्यावहारिक अनुप्रयोग पाती हैं। उदाहरण के लिए, कुछ प्रकार के कैथोड रे ट्यूब (CRTs) 2000°C पर धात्विक टंगस्टन के माध्यम से विसरित धात्विक थोरियम का उपयोग करते हैं।

यदि गैसों के मिश्रण में एक अणु का द्रव्यमान दूसरे की तुलना में चार गुना अधिक है, तो ऐसा अणु शुद्ध गैस में अपनी गति की तुलना में दो बार धीमी गति से चलता है। तदनुसार, इसकी प्रसार दर भी कम है। प्रकाश और भारी अणुओं के बीच प्रसार दर में यह अंतर विभिन्न आणविक भार वाले पदार्थों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण आइसोटोप पृथक्करण है। यदि दो समस्थानिकों वाली गैस को झरझरा झिल्ली से गुजारा जाता है, तो हल्के समस्थानिक भारी समस्थानिकों की तुलना में झिल्ली में तेजी से प्रवेश करते हैं। बेहतर पृथक्करण के लिए, प्रक्रिया कई चरणों में की जाती है। यूरेनियम समस्थानिकों के पृथक्करण के लिए इस प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है (238 यू के थोक से 235 यू का पृथक्करण)। चूंकि यह पृथक्करण विधि ऊर्जा गहन है, अन्य, अधिक किफायती पृथक्करण विधियों को विकसित किया गया है। उदाहरण के लिए, गैसीय माध्यम में तापीय प्रसार का उपयोग व्यापक रूप से विकसित होता है। समस्थानिकों के मिश्रण वाली गैस को एक कक्ष में रखा जाता है जिसमें एक स्थानिक तापमान अंतर (ढाल) बना रहता है। इस मामले में, ठंडे क्षेत्र में समय के साथ भारी आइसोटोप केंद्रित होते हैं।

फ़िक के समीकरण

ऊष्मप्रवैगिकी के दृष्टिकोण से, किसी भी समतल प्रक्रिया की प्रेरक क्षमता एन्ट्रापी की वृद्धि है। निरंतर दबाव और तापमान पर, ऐसी क्षमता की भूमिका रासायनिक क्षमता द्वारा निभाई जाती है µ , पदार्थ के प्रवाह के रखरखाव के कारण। पदार्थ कणों का प्रवाह संभावित ढाल के समानुपाती होता है

~

अधिकांश व्यावहारिक मामलों में, रासायनिक क्षमता के बजाय एकाग्रता का उपयोग किया जाता है सी. प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन µ पर सीउच्च सांद्रता के मामले में गलत हो जाता है, क्योंकि लॉगरिदमिक कानून के अनुसार रासायनिक क्षमता एकाग्रता से संबंधित नहीं रह जाती है। यदि हम ऐसे मामलों पर विचार नहीं करते हैं, तो उपरोक्त सूत्र को निम्नलिखित द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है:

जो दर्शाता है कि पदार्थ का प्रवाह घनत्व जेप्रसार गुणांक के समानुपाती डी[()] और एकाग्रता ढाल। यह समीकरण फिक के पहले नियम को व्यक्त करता है। फिक का दूसरा नियम एकाग्रता (प्रसार समीकरण) में स्थानिक और लौकिक परिवर्तन से संबंधित है:

प्रसार गुणांक डीतापमान पर निर्भर। कई मामलों में, एक विस्तृत तापमान सीमा में, यह निर्भरता अरहेनियस समीकरण है।

रासायनिक संभावित ढाल के समानांतर लागू एक अतिरिक्त क्षेत्र उल्लंघन करता है स्थिर अवस्था. इस मामले में, प्रसार प्रक्रियाओं को गैर-रैखिक फोककर-प्लैंक समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है। प्रकृति में प्रसार प्रक्रियाओं का बहुत महत्व है:

• पोषण, जानवरों और पौधों का श्वसन;
• रक्त से ऑक्सीजन का मानव ऊतकों में प्रवेश।

फिक समीकरण का ज्यामितीय विवरण

दूसरे फिक समीकरण में, बाईं ओर समय के साथ एकाग्रता के परिवर्तन की दर है, और समीकरण के दाईं ओर दूसरा आंशिक व्युत्पन्न है, जो एकाग्रता के स्थानिक वितरण को व्यक्त करता है, विशेष रूप से, तापमान की उत्तलता वितरण फलन x-अक्ष पर प्रक्षेपित होता है।

यह सभी देखें

• भूतल प्रसार एक प्रक्रिया है जो परमाणुओं (अणुओं) की पहली सतह परत के भीतर या इस परत के ऊपर एक संघनित शरीर की सतह पर होने वाले कणों की गति से जुड़ी होती है।

टिप्पणियाँ

साहित्य

• बोक्शेटिन बी.एस.परमाणु क्रिस्टल के माध्यम से घूमते हैं। - एम।: नौका, 1984। - 208 पी। - (लाइब्रेरी "क्वांटम", अंक 28)। - 150,000 प्रतियां।

लिंक

• प्रसार (वीडियो पाठ, 7वीं कक्षा का कार्यक्रम)
• एकल क्रिस्टल की सतह पर अशुद्धता परमाणुओं का प्रसार

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.

समानार्थी शब्द:

देखें कि "प्रसार" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

- [अव्य। डिफ्यूज़ियो डिस्ट्रीब्यूशन, स्प्रेडिंग] भौतिक, रासायनिक। एक पदार्थ (गैस, तरल, ठोस) के अणुओं को उनके सीधे संपर्क में या झरझरा विभाजन के माध्यम से दूसरे में प्रवेश करना। शब्दकोष विदेशी शब्द. कोमलेव एनजी,…… रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

प्रसार- एक पदार्थ के कणों के माध्यम में दूसरे पदार्थ के कणों के माध्यम में प्रवेश है, जो के परिणामस्वरूप होता है तापीय गतिकिसी अन्य पदार्थ की सांद्रता को कम करने की दिशा में। [ब्लम ईई डिक्शनरी ऑफ बेसिक मेटलर्जिकल टर्म्स। येकातेरिनबर्ग… निर्माण सामग्री की शर्तों, परिभाषाओं और स्पष्टीकरणों का विश्वकोश

आधुनिक विश्वकोश

- (लैटिन डिफ्यूज़ियो स्प्रेडिंग स्प्रेडिंग, स्कैटरिंग से), माध्यम के कणों की गति, जिससे पदार्थ का स्थानांतरण और सांद्रता का संरेखण या माध्यम में किसी दिए गए प्रकार के कणों की सांद्रता के संतुलन वितरण की स्थापना होती है। के अभाव में… … बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

प्रसार, उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में मिश्रण में किसी पदार्थ की गति, व्यक्तिगत परमाणुओं या अणुओं की यादृच्छिक गति के कारण होती है। जब सांद्रता प्रवणता गायब हो जाती है तो विसरण रुक जाता है। रफ़्तार… … वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

प्रसार- और बढ़िया। प्रसार एफ।, जर्मन। प्रसार अक्षांश। डिफ्यूज़ियो फैल रहा है, फैल रहा है। अणुओं और परमाणुओं के ऊष्मीय संचलन के कारण आस-पास के पदार्थों का परस्पर प्रवेश। गैसों, तरल पदार्थों का प्रसार। बेस 2. || ट्रांस. वे हैं… … ऐतिहासिक शब्दकोशरूसी भाषा की गैलिसिज़्म

प्रसार- (लैटिन डिफ्यूज़ियो डिस्ट्रीब्यूशन, स्प्रेडिंग, स्कैटरिंग से), माध्यम के कणों की गति, जिससे पदार्थ का स्थानांतरण और सांद्रता का संरेखण या उनके संतुलन वितरण की स्थापना होती है। प्रसार आमतौर पर थर्मल गति द्वारा निर्धारित किया जाता है ... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

ऊष्मीय गति के कारण कणों की गति उनकी सांद्रता घटने की दिशा में होती है। D. विसरित पदार्थ की सांद्रता के संरेखण और कणों के साथ आयतन के समान भरने की ओर जाता है। ... ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

परिचय
1. प्रसार की अवधारणा और पैटर्न
1.1 प्रसार प्रक्रियाओं की अवधारणा …………………………………….. 5
1.2 प्रसार के पैटर्न ………………………………………6
2. प्रसार प्रक्रियाओं का प्रयोग
2.1 धातुओं के प्रसंस्करण में प्रसार …………………………………………… 8
2.2 प्लास्मोलिसिस …………………………………………………………… 11
2.3 परासरण ………………………………………………………………………………11
3. उत्पादन में प्रसार का अनुप्रयोग………………………………… 13
4. चिकित्सा में प्रसार का अनुप्रयोग। उपकरण "कृत्रिम गुर्दा"…..15
5. इंजीनियरिंग में प्रसार का अनुप्रयोग……………………………………………16
निष्कर्ष
प्रयुक्त साहित्य की सूची

परिचय

मेरे टर्म पेपर का विषय है: "प्रसार प्रक्रियाएं और प्रौद्योगिकी में उनका उपयोग"।

प्रसार प्रकृति की एक मौलिक घटना है। यह पदार्थ और ऊर्जा के परिवर्तनों को रेखांकित करता है। इसकी अभिव्यक्तियाँ हमारे ग्रह पर प्राकृतिक प्रणालियों के संगठन के सभी स्तरों पर होती हैं, जो प्राथमिक कणों, परमाणुओं और अणुओं के स्तर से शुरू होकर भूमंडल पर समाप्त होती हैं। यह व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी में, रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किया जाता है।
प्रसार का सार माध्यम के कणों की गति है, जिससे पदार्थों का स्थानांतरण होता है और सांद्रता के बराबर होता है या माध्यम में किसी दिए गए प्रकार के कणों के संतुलन वितरण की स्थापना होती है। तापीय गति के कारण अणुओं और परमाणुओं का प्रसार। .
प्रसार प्रक्रिया ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम की अभिव्यक्ति के लिए तंत्रों में से एक है, जिसके अनुसार कोई भी प्रणाली अधिक संतुलन की स्थिति में चली जाती है, अर्थात एक स्थिर अवस्था जिसमें एन्ट्रापी में वृद्धि और न्यूनतम ऊर्जा होती है।
प्रसार सभी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और माइक्रोक्रिकिट्स के निर्माण में सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी प्रक्रियाओं में से एक है।

प्रसार एक मौलिक प्रक्रिया है जो प्राथमिक कणों (इलेक्ट्रॉनिक प्रसार) के स्तर से बायोस्फेरिक स्तर (जीवमंडल में पदार्थों के संचलन) तक, संगठन के किसी भी स्तर पर जीवित प्रणालियों के कामकाज को रेखांकित करती है।

प्रसार की घटना व्यापक रूप से व्यवहार में उपयोग की जाती है। रोजमर्रा की जिंदगी में - चाय बनाना, सब्जियां डिब्बाबंद करना, जैम बनाना। उत्पादन में - कार्बराइजिंग (... स्टील के पुर्जों की, उनकी कठोरता और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए), एल्युमिनाइजिंग और ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं।

इस पाठ्यक्रम कार्य का उद्देश्य प्रसार और प्रसार प्रक्रियाओं की अवधारणा से परिचित होना, उत्पादन, प्रौद्योगिकी, चिकित्सा में इसके उपयोग का विश्लेषण करना है। इस विषय की बारीकियों और उठाए गए मुद्दों की सीमा को ध्यान में रखते हुए, कार्य की संरचना पहले भाग में सैद्धांतिक प्रश्नों का लगातार उत्तर देना संभव बनाती है, और दूसरे में प्रसार प्रक्रियाओं के व्यावहारिक उपयोग को सीखना संभव बनाती है।

1. प्रसार की अवधारणा और पैटर्न

1.1 प्रसार प्रक्रियाओं की अवधारणा

अराजक गति के कारण एक पदार्थ के कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों) के दूसरे पदार्थ के कणों के बीच प्रवेश की प्रक्रिया को प्रसार कहा जाता है। इस प्रकार, प्रसार किसी भी यांत्रिक क्रिया के पदार्थ के सभी कणों की अराजक गति का परिणाम है।

चूंकि कण गैसों में, और तरल पदार्थों में, और में चलते हैं ठोस, तो इन पदार्थों में प्रसार संभव है। विसरण विभिन्न प्रकार के परमाणुओं या अणुओं की एक अमानवीय सांद्रता के सहज संरेखण के कारण पदार्थ का स्थानांतरण है। यदि विभिन्न गैसों के अंशों को बर्तन में जाने दिया जाता है, तो थोड़ी देर बाद सभी गैसें समान रूप से मिश्रित हो जाती हैं: बर्तन के प्रति इकाई आयतन में प्रत्येक प्रकार के अणुओं की संख्या स्थिर हो जाएगी, सांद्रता समान हो जाएगी (चित्र 1)

प्रसार को इस प्रकार समझाया गया है। सबसे पहले, दो निकायों के बीच, दो मीडिया के बीच का इंटरफ़ेस स्पष्ट रूप से दिखाई देता है (चित्र 1a)। फिर, उनके आंदोलन के कारण, पदार्थों के अलग-अलग कण सीमा विनिमय स्थानों के पास स्थित होते हैं। पदार्थों के बीच की सीमा धुंधली हो जाती है (चित्र 1 बी)। दूसरे पदार्थ के कणों के बीच प्रवेश करने के बाद, पहले के कण दूसरे के कणों के साथ स्थानों का आदान-प्रदान करना शुरू कर देते हैं, जो हमेशा गहरी परतों में होते हैं। पदार्थों के बीच का इंटरफ़ेस और भी अस्पष्ट हो जाता है। कणों की निरंतर और यादृच्छिक गति के कारण, यह प्रक्रिया अंततः इस तथ्य की ओर ले जाती है कि पोत में समाधान सजातीय हो जाता है (चित्र 1c)।

चित्र एक। प्रसार की घटना की व्याख्या।

गैस या तरल में निलंबित बड़े कणों का प्रसार (उदाहरण के लिए, धुआँ या निलंबन के कण) उनकी ब्राउनियन गति के कारण होता है। निम्नलिखित में, जब तक अन्यथा न कहा गया हो, हमारा तात्पर्य आणविक प्रसार से है।

रासायनिक गतिकी और प्रौद्योगिकी में प्रसार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जब उत्प्रेरक या अभिकारकों में से एक (उदाहरण के लिए, कोयला दहन) की सतह पर एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, तो प्रसार अन्य अभिकारकों की आपूर्ति और प्रतिक्रिया उत्पादों को हटाने की दर निर्धारित कर सकता है, अर्थात यह एक निर्धारण (सीमित करने वाला) हो सकता है। ) प्रक्रिया। वाष्पीकरण और संघनन के लिए, क्रिस्टल के विघटन और क्रिस्टलीकरण के लिए, प्रसार आमतौर पर निर्णायक हो जाता है। झरझरा विभाजन के माध्यम से या भाप जेट में गैसों के प्रसार की प्रक्रिया का उपयोग आइसोटोप पृथक्करण के लिए किया जाता है। प्रसार कई तकनीकी प्रक्रियाओं को रेखांकित करता है - सोखना, सीमेंटेशन, आदि। प्रसार वेल्डिंग, प्रसार धातुकरण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

तरल समाधानों में, अर्धपारगम्य विभाजन (झिल्ली) के माध्यम से विलायक अणुओं के प्रसार से आसमाटिक दबाव की उपस्थिति होती है, जिसका उपयोग पदार्थों के पृथक्करण की भौतिक-रासायनिक विधि में किया जाता है।

1.2 प्रसार के पैटर्न

एकाग्रता अंतर प्रसार की प्रेरक शक्ति है। यदि एकाग्रता हर जगह समान है, तो पदार्थ का विसरित स्थानांतरण नहीं होता है। विसरण के परिणामस्वरूप सांद्रण समकरण बाह्य बलों की अनुपस्थिति में ही होता है। यदि एक तापमान अंतर के साथ एक विद्युत क्षेत्र में या ऐसी परिस्थितियों में जहां गुरुत्वाकर्षण महत्वपूर्ण है (एक बड़ी ऊंचाई के अंतर के साथ) एकाग्रता अंतर मौजूद है, तो एकाग्रता समीकरण आवश्यक नहीं है। एक उदाहरण ऊंचाई के साथ वायु घनत्व में कमी है।

आइए अनुभव की ओर मुड़ें। दो गिलास पानी से भरे हुए हैं, लेकिन एक ठंडा है और दूसरा गर्म है। उसी समय टी बैग्स को गिलास में डुबोएं। यह देखना आसान है कि गर्म पानी में चाय पानी को तेजी से रंगती है, प्रसार तेजी से होता है। बढ़ते तापमान के साथ प्रसार दर बढ़ जाती है, क्योंकि अंतःक्रियात्मक निकायों के अणु तेजी से आगे बढ़ने लगते हैं।

गैसों में विसरण सबसे तेजी से होता है, द्रवों में धीमा और ठोस में भी धीमा होता है, जो इन माध्यमों में कणों की तापीय गति की प्रकृति के कारण होता है। प्रत्येक गैस कण का प्रक्षेप पथ एक टूटी हुई रेखा है, क्योंकि जब कण टकराते हैं, तो वे अपनी गति की दिशा और गति बदलते हैं। गति का विकार इस तथ्य की ओर ले जाता है कि प्रत्येक कण धीरे-धीरे उस स्थान से दूर चला जाता है जहां वह था, और एक सीधी रेखा के साथ इसका विस्थापन एक टूटी हुई रेखा के साथ यात्रा किए गए पथ से बहुत कम है। इसलिए, मुक्त गति की तुलना में प्रसार पैठ बहुत धीमी है (उदाहरण के लिए, गंधों के प्रसार प्रसार की दर, अणुओं की गति से बहुत कम है)। द्रवों में, अणुओं की ऊष्मीय गति की प्रकृति के अनुसार, अणुओं के एक अस्थायी संतुलन की स्थिति से दूसरे में छलांग लगाकर प्रसार किया जाता है। प्रत्येक छलांग तब होती है जब अणु को पड़ोसी अणुओं के साथ अपने बंधनों को तोड़ने और अन्य अणुओं के वातावरण में जाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान की जाती है (एक नई ऊर्जावान रूप से अनुकूल स्थिति में)। औसतन, छलांग अंतर-आणविक दूरी से अधिक नहीं होती है। द्रव में कणों की विसरण गति को घर्षण के साथ गति माना जा सकता है। एक तरल में प्रसार गुणांक तापमान के साथ बढ़ता है, जो हीटिंग के दौरान तरल संरचना के "ढीले" होने और प्रति यूनिट समय में कूदने की संख्या में इसी वृद्धि के कारण होता है।

एक ठोस शरीर में, कई तंत्र काम कर सकते हैं: रिक्तियों के साथ परमाणुओं के स्थानों का आदान-प्रदान (क्रिस्टल जाली के खाली नोड्स), अंतराल के साथ परमाणुओं की गति, कई परमाणुओं का एक साथ चक्रीय आंदोलन, दो पड़ोसी परमाणुओं के स्थानों का प्रत्यक्ष आदान-प्रदान, आदि। पहला तंत्र प्रबल होता है, उदाहरण के लिए, प्रतिस्थापन ठोस समाधान के निर्माण में, दूसरा - अंतरालीय ठोस समाधान। दोषों की संख्या में वृद्धि (मुख्य रूप से रिक्तियां) एक ठोस, प्रसार में परमाणुओं की गति को सुविधाजनक बनाती है, और प्रसार गुणांक में वृद्धि की ओर ले जाती है। ठोस पदार्थों में प्रसार गुणांक तापमान पर एक तेज (घातीय) निर्भरता की विशेषता है। इस प्रकार, तांबे में जस्ता के प्रसार का गुणांक 1014 के कारक से बढ़ जाता है क्योंकि तापमान 20 से 300 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है।

प्रसार गुणांक के निर्धारण के लिए सभी प्रायोगिक विधियों में दो मुख्य बिंदु होते हैं: विसरित पदार्थों को संपर्क में लाना और विसरण द्वारा परिवर्तित पदार्थों की संरचना का विश्लेषण करना। संरचना (विसरित पदार्थ की सांद्रता) रासायनिक रूप से, वैकल्पिक रूप से (अपवर्तक सूचकांक या प्रकाश के अवशोषण को बदलकर), द्रव्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से, लेबल किए गए परमाणुओं की विधि द्वारा निर्धारित की जाती है, आदि।

2. प्रसार प्रक्रियाओं का उपयोग

2.1 धातु प्रसंस्करण में प्रसार

प्रसार धातुकरण धातुओं या धातु के साथ उत्पादों की सतह के प्रसार संतृप्ति की प्रक्रिया है। प्रसार संतृप्ति एक पाउडर मिश्रण, गैसीय माध्यम या पिघली हुई धातु (यदि धातु का गलनांक कम है) में किया जाता है।

बोरिंग - कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए बोरान के साथ धातुओं और मिश्र धातुओं की सतह का प्रसार संतृप्ति पिघला हुआ बोरॉन नमक में इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा किया जाता है। बोरिंग विशेष रूप से उच्च सतह कठोरता प्रदान करता है, प्रतिरोध पहनता है, संक्षारण प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध बढ़ाता है। हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड के जलीय घोल में बोरॉन स्टील्स में उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है। एक आक्रामक वातावरण (रासायनिक इंजीनियरिंग में) में घर्षण की स्थिति के तहत काम कर रहे कच्चा लोहा और इस्पात भागों के लिए बोरिंग का उपयोग किया जाता है।

एल्युमिनिज़िंग एल्यूमीनियम के साथ सतह परत के प्रसार संतृप्ति की एक प्रक्रिया है, जिसे एल्यूमीनियम के पाउडर मिश्रण या पिघला हुआ एल्यूमीनियम में किया जाता है। लक्ष्य स्टील भागों की सतह की उच्च गर्मी प्रतिरोध प्राप्त करना है। Aluminizing ठोस और तरल मीडिया में किया जाता है।

सिलिकॉनकरण - सिलिकॉन के साथ प्रसार संतृप्ति गैसीय वातावरण में की जाती है। स्टील के हिस्से की सिलिकॉन-संतृप्त परत में बहुत अधिक कठोरता नहीं होती है, लेकिन उच्च संक्षारण प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि होती है समुद्र का पानीसल्फ्यूरिक एसिड में नाइट्रिक, हाइड्रोक्लोरिक। रासायनिक, लुगदी और कागज और तेल उद्योगों में सिलिकॉनयुक्त भागों का उपयोग किया जाता है। गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, मोलिब्डेनम और टंगस्टन पर आधारित मिश्र धातुओं से बने उत्पादों के लिए सिलिकॉनिंग का उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च गर्मी प्रतिरोध होता है।

धातुओं में प्रसार प्रक्रियाएं महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। यदि दो धातुओं को एक धातु के पाउडर को दूसरे के साथ जमा करने या दबाने के द्वारा निकट संपर्क में लाया जाता है और पर्याप्त रूप से उच्च तापमान के अधीन होता है, तो इन दोनों धातुओं में से प्रत्येक दूसरे में फैल जाएगी। यदि धातुओं में से एक तरल है, तो यह एक साथ ठोस में फैलती है और इसे भंग कर देती है।

यदि हम शुद्ध धातुओं से आगे बढ़ते हैं, तो दोनों धातुओं के चरणों का एक पूरा सरगम ​​​​मध्यवर्ती परत में बनता है, आमतौर पर सीमा चरणों के मिश्रण से अलग। अलग-अलग परतों में सांद्रता में अंतर बहुत अलग है; इसलिए प्रसार दर जाली की संरचना पर अत्यधिक निर्भर है। ठोस समाधानों की एक सतत श्रृंखला के मामले में, प्रसार दर भी थोक की संरचना पर निर्भर करती है; इस प्रकार, उच्च गलनांक के साथ निकेल में तांबे का प्रसार तांबे में निकल के प्रसार की तुलना में बहुत धीमा है। उसी धातु में, अन्य धातुएं फैलती हैं, जैसा कि गेवेज़ और सीसे के साथ सेप्ट के प्रयोगों से पता चला है, अधिक गति के साथ, वे एक दूसरे से आवधिक प्रणाली में अपने समूहों में जितने दूर होते हैं (जितना आगे वे अपनी वैधता में होते हैं)। लेड के रेडियोधर्मी समस्थानिक का उपयोग करके, यह भी स्थापित किया जा सकता है कि सजातीय परमाणु विशेष रूप से धीरे-धीरे स्थानों का आदान-प्रदान करते हैं। इस ऑटोडिफ्यूजन का तथ्य स्पष्ट रूप से उच्च तापमान पर धातु के परमाणुओं की गति को इंगित करता है, जिस पर क्रिस्टलीकरण और क्रिस्टल विकास भी आधारित होते हैं।

प्रसार (शाब्दिक रूप से) बिखरना, फैलाना, फैलाना है। अत्यधिक केंद्रित क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में ऊर्जा या पदार्थ के स्थानांतरण की प्रक्रिया को भौतिक रूप से दर्शाता है। विसरण से जुड़ी सबसे आम घटना गैस के अणुओं का मिश्रण है (उदाहरण के लिए, जब इत्र की गंध हवा में फैलती है) या तरल पदार्थ। यही प्रक्रिया ठोस पदार्थों में भी देखी जा सकती है। उदाहरण के लिए, यदि छड़ का सिरा विद्युत आवेशित या गर्म होता है, तो ऊष्मा (या आवेश) धीरे-धीरे गर्म से ठंडे क्षेत्र में फैल जाएगी। इसके अलावा, यदि आप एक धातु की वस्तु लेते हैं, तो गर्मी काफी जल्दी फैल जाएगी, और बिजली- हाथों हाथ। यदि रॉड सिंथेटिक सामग्री से बना है, तो थर्मल प्रचार धीरे-धीरे आगे बढ़ेगा, और विद्युत प्रसार भी धीमा होगा। ठोस पदार्थों का प्रसार और भी कम दर पर होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह शब्द (कई अन्य लोगों की तरह) आज न केवल भौतिकी में उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, नवाचारों के प्रसार जैसी कोई चीज है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा संचार चैनलों के माध्यम से व्यावसायिक संस्थाओं को नवाचार का हस्तांतरण समय पर किया जाता है। इस मामले में, प्रसार सूचना प्रसार है, जिसकी गति और रूप इस पर निर्भर करता है बहुत महत्वआर्थिक गतिविधियों का संचालन करने वाले विषयों द्वारा सूचना की धारणा के साथ-साथ उनकी क्षमता की विशेषताएं भी हैं व्यावहारिक अनुप्रयोगजानकारी प्राप्त की। एक नवाचार के प्रसार के साथ जो पहले से ही एक बार महारत हासिल कर चुका है और दूसरे क्षेत्र में लागू किया गया है, नए स्थानों और परिस्थितियों में उपभोक्ताओं और उत्पादकों की संख्या बढ़ जाती है। प्रक्रिया की निरंतरता एक बाजार अर्थव्यवस्था में नवाचारों के वितरण की सीमाओं और रूपों का निर्माण करती है।

विशेषज्ञों का कहना है कि के संदर्भ में आर्थिक गतिविधिप्रसार का एक चक्रीय चरित्र होता है। साथ ही, कार्यान्वयन की पूरी प्रक्रिया का कार्यान्वयन, नवाचारों का प्रसार कुछ चरणों में बांटा गया है: मौलिक और अनुप्रयुक्त अनुसंधान, विकास और डिजाइन, निर्माण, विकास, साथ ही साथ औद्योगिक उत्पादन, विपणन और बिक्री।

सांस्कृतिक प्रसार एक अवधारणा है जिसका उपयोग सामाजिक क्षेत्र में किया जाता है। यह संपर्क में आने पर एक सामाजिक समूह से दूसरे में कुछ विशेषताओं के पारस्परिक प्रवेश की प्रक्रिया की विशेषता है। साथ ही, प्रसार किसी भी अंतःक्रियात्मक संस्कृतियों पर कोई छाप नहीं छोड़ सकता है। हालाँकि, ऐसा हो सकता है कि यह पैठ एक मजबूत और समान (या एकतरफा) प्रभाव को भड़काती है। जिन चैनलों के माध्यम से प्रसार होता है वे मुख्य रूप से पर्यटन, युद्ध, व्यापार, वैज्ञानिक सम्मेलनमेलों और प्रदर्शनियों, विशेषज्ञों और छात्रों का आदान-प्रदान।

सामाजिक क्षेत्र में नवाचारों का प्रसार दो दिशाओं में किया जा सकता है: क्षैतिज या लंबवत।

क्षैतिज पैठ (इंटरग्रुप डिफ्यूजन) व्यक्तियों, समूहों, स्थिति में समान के बीच नोट किया जाता है।

असमान स्थिति वाले विषयों के बीच लंबवत फैलाव होता है। इस प्रक्रिया को स्तरीकरण प्रसार कहा जाता है।

यह आबादी के एक स्पष्ट प्रतीकात्मक ध्रुवीकरण की विशेषता है। कई संस्कृतिविदों के अनुसार, मध्यम वर्ग को आज जीवन शैली और शैली का एक उदाहरण माना जाता है (उच्च और निम्न वर्ग दोनों के लिए)।

समाज में सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तरह के लक्षण लाता है। इस प्रकार, जीवन के बारे में मध्य और (विशेष रूप से) निचले तबके के बारे में उच्च विचारों का प्रसार, एक तरफ, लोगों के ज्ञान और लोकतंत्रीकरण का मतलब है। दूसरी ओर, इस मामले में उच्च संस्कृति को आदिम और अश्लील रूप से माना जा सकता है।

प्रसार जैसी अवधारणा के बारे में बिल्कुल सभी लोगों ने सुना है। यह सातवीं कक्षा के भौतिकी पाठों में से एक विषय था। इस तथ्य के बावजूद कि यह घटना हमें हर जगह घेर लेती है, इसके बारे में बहुत कम लोग जानते हैं। वैसे भी इसका क्या मतलब है? यह क्या है भौतिक अर्थ और आप इसके साथ जीवन को कैसे आसान बना सकते हैं? आज हम इसी के बारे में बात करेंगे।

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भौतिकी में प्रसार: परिभाषा

यह एक पदार्थ के अणुओं के दूसरे पदार्थ के अणुओं के बीच प्रवेश की प्रक्रिया है। सरल शब्दों में इस प्रक्रिया को मिश्रण कहा जा सकता है। इसके दौरान मिश्रण एक दूसरे के बीच एक पदार्थ के अणुओं के पारस्परिक प्रवेश होता है. उदाहरण के लिए, कॉफी बनाते समय, तत्काल कॉफी के अणु पानी के अणुओं में प्रवेश करते हैं और इसके विपरीत।

इस शारीरिक प्रक्रिया की गति निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करती है:

1. तापमान।
2. पदार्थ की कुल अवस्था।
3. बाहरी प्रभाव।

किसी पदार्थ का तापमान जितना अधिक होता है, अणु उतनी ही तेजी से चलते हैं। फलस्वरूप, मिश्रण प्रक्रियाउच्च तापमान पर तेजी से होता है।

पदार्थ की कुल अवस्था - सबसे महत्वपूर्ण कारक. एकत्रीकरण की प्रत्येक अवस्था में अणु एक निश्चित गति से गति करते हैं।

एकत्रीकरण की निम्नलिखित अवस्थाओं में प्रसार आगे बढ़ सकता है:

1. तरल।
2. ठोस।

सबसे अधिक संभावना है, पाठक के पास अब निम्नलिखित प्रश्न होंगे:

1. प्रसार के कारण क्या हैं?
2. यह कहाँ तेजी से बहती है?
3. इसे कैसे लागू किया जाता है वास्तविक जीवन?

उनके उत्तर नीचे पाए जा सकते हैं।

कारण

बिल्कुल इस दुनिया में हर चीज का अपना कारण होता है। और प्रसार कोई अपवाद नहीं है. भौतिक विज्ञानी इसकी घटना के कारणों से अच्छी तरह वाकिफ हैं। और उन्हें औसत व्यक्ति तक कैसे पहुँचाया जाए?

निश्चित रूप से सभी ने सुना है कि अणु निरंतर गति में हैं। इसके अलावा, यह आंदोलन अव्यवस्थित और अराजक है, और इसकी गति बहुत अधिक है। इस आंदोलन और अणुओं के निरंतर टकराव के लिए धन्यवाद, उनकी पारस्परिक पैठ होती है।

क्या इस आंदोलन का कोई सबूत है? बेशक! याद रखें कि आपने कितनी जल्दी परफ्यूम या डिओडोरेंट को सूंघना शुरू कर दिया था? और आपकी माँ द्वारा रसोई में पकाए जाने वाले भोजन की महक? याद रखें कितनी तेजी से चाय या कॉफी बनाना. यह सब अणुओं की गति के लिए नहीं तो नहीं हो सकता था। हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि प्रसार का मुख्य कारण अणुओं की निरंतर गति है।

अब एक ही सवाल रह गया है - इस आंदोलन का कारण क्या है? यह संतुलन की इच्छा से प्रेरित है। यानी पदार्थ में इन कणों की उच्च और निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र होते हैं। और इसी इच्छा के कारण वे लगातार उच्च सघनता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता की ओर बढ़ रहे हैं। वे लगातार आपस में टकराना, और अंतर्विरोध होता है।

गैसों में प्रसार

गैसों में कणों के मिश्रण की प्रक्रिया सबसे तेज होती है। यह सजातीय गैसों और विभिन्न सांद्रता वाली गैसों के बीच दोनों में हो सकता है।

जीवन से ज्वलंत उदाहरण:

1. आप प्रसार के माध्यम से एयर फ्रेशनर को सूंघते हैं।
2. आप पके हुए भोजन को सूंघते हैं। ध्यान दें कि आप इसे तुरंत महसूस करना शुरू करते हैं, और कुछ सेकंड के बाद फ्रेशनर की गंध आती है। यह इस तथ्य के कारण है कि उच्च तापमान पर अणुओं की गति की गति अधिक होती है।
3. प्याज काटते ही आंसू आ जाते हैं। प्याज के अणु हवा के अणुओं के साथ मिल जाते हैं और आपकी आंखें इस पर प्रतिक्रिया करती हैं।

द्रवों में विसरण कैसे होता है?

द्रवों में विसरण अधिक धीरे-धीरे होता है। यह कई मिनटों से लेकर कई घंटों तक चल सकता है।

जीवन से उज्ज्वल उदाहरण:

1. चाय या कॉफी की तैयारी।
2. पानी और पोटेशियम परमैंगनेट का मिश्रण।
3. नमक या सोडा का घोल तैयार करना।

इन मामलों में, प्रसार बहुत जल्दी (10 मिनट तक) होता है। हालांकि, यदि प्रक्रिया पर बाहरी प्रभाव लागू किया जाता है, उदाहरण के लिए, इन समाधानों को चम्मच से हिलाते हुए, तो प्रक्रिया बहुत तेज हो जाएगी और एक मिनट से अधिक समय नहीं लगेगा।

गाढ़ा तरल पदार्थ मिलाते समय विसरण में अधिक समय लगेगा। उदाहरण के लिए, दो तरल धातुओं को मिलाने में कई घंटे लग सकते हैं। बेशक, आप इसे कुछ ही मिनटों में कर सकते हैं, लेकिन इस मामले में यह निकलेगा खराब गुणवत्ता मिश्र धातु.

उदाहरण के लिए, मेयोनेज़ और खट्टा क्रीम मिलाते समय प्रसार में बहुत लंबा समय लगेगा। हालांकि, अगर आप बाहरी प्रभाव की मदद का सहारा लेते हैं, तो इस प्रक्रिया में एक मिनट भी नहीं लगेगा।

ठोस पदार्थों में विसरण: उदाहरण

ठोस पदार्थों में, कणों का पारस्परिक प्रवेश बहुत धीमी गति से होता है। इस प्रक्रिया में कई साल लग सकते हैं। इसकी अवधि पदार्थ की संरचना और उसके क्रिस्टल जाली की संरचना पर निर्भर करती है।

प्रयोग सिद्ध करते हैं कि ठोस में विसरण होता है।

1. विभिन्न धातुओं की दो प्लेटों का चिपकना। यदि इन दोनों प्लेटों को एक साथ कसकर और दबाव में रखा जाता है, तो पांच साल के भीतर उनके बीच 1 मिलीमीटर की चौड़ाई वाली एक परत बन जाएगी। इस छोटी परत में दोनों धातुओं के अणु होंगे। इन दोनों प्लेटों को आपस में मिला दिया जाएगा।
2. लेड के पतले सिलिंडर पर सोने की बहुत पतली परत लगाई जाती है। उसके बाद, इस डिज़ाइन को 10 दिनों के लिए ओवन में रखा जाता है। भट्ठी में हवा का तापमान 200 डिग्री सेल्सियस है। इसके बाद सिलेंडर को पतली डिस्क में काट दिया गया, यह बहुत स्पष्ट रूप से देखा गया कि सीसा सोने में घुस गया और इसके विपरीत।

आसपास की दुनिया में प्रसार के उदाहरण

जैसा कि आप पहले ही समझ चुके हैं, माध्यम जितना कठिन होगा, अणुओं के मिश्रण की दर उतनी ही कम होगी। अब बात करते हैं कि असल जिंदगी में आपको इसका व्यावहारिक लाभ कहां से मिल सकता है। भौतिक घटना.

प्रसार की प्रक्रिया हमारे जीवन में हर समय होती रहती है। जब हम बिस्तर पर लेटते हैं तब भी हमारी त्वचा की एक बहुत पतली परत चादर की सतह पर बनी रहती है। यह पसीने को भी सोख लेता है। यह इस वजह से है कि बिस्तर गंदा हो जाता है और इसे बदलने की जरूरत होती है।

तो, रोजमर्रा की जिंदगी में इस प्रक्रिया की अभिव्यक्ति इस प्रकार हो सकती है:

1. ब्रेड पर मक्खन लगाते समय वह उसमें समा जाता है।
2. खीरे का अचार बनाते समय सबसे पहले नमक पानी में घुल जाता है, उसके बाद नमकीन पानीखीरे के साथ फैलना शुरू होता है। नतीजतन, हमें एक स्वादिष्ट नाश्ता मिलता है। बैंकों को रोल अप करने की जरूरत है। यह आवश्यक है ताकि पानी वाष्पित न हो। अधिक सटीक रूप से, पानी के अणुओं को हवा के अणुओं के साथ विसरित नहीं होना चाहिए।
3. बर्तन धोते समय, पानी और डिटर्जेंट के अणु भोजन के शेष टुकड़ों के अणुओं में प्रवेश करते हैं। यह उन्हें प्लेट से बाहर आने और इसे साफ करने में मदद करता है।

प्रकृति में प्रसार की अभिव्यक्ति:

1. इस भौतिक घटना के कारण निषेचन की प्रक्रिया ठीक होती है। अंडे और शुक्राणु के अणु फैलते हैं, जिसके बाद भ्रूण प्रकट होता है।
2. मिट्टी का निषेचन। कुछ रसायनों या खाद के उपयोग से मिट्टी अधिक उपजाऊ हो जाती है। ये क्यों हो रहा है? लब्बोलुआब यह है कि उर्वरक अणु मिट्टी के अणुओं के साथ फैलते हैं। उसके बाद, मिट्टी के अणुओं और पौधे की जड़ के बीच प्रसार प्रक्रिया होती है। इसके लिए धन्यवाद, मौसम अधिक फलदायी होगा।
3. औद्योगिक कचरे को हवा में मिलाने से यह बहुत प्रदूषित होता है। इससे एक किलोमीटर के दायरे में हवा बहुत गंदी हो जाती है। इसके अणु पड़ोसी क्षेत्रों से स्वच्छ हवा के अणुओं के साथ फैलते हैं। ऐसे में शहर में पारिस्थितिक स्थिति बिगड़ती जा रही है।

उद्योग में इस प्रक्रिया की अभिव्यक्ति:

1. सिलिकॉनकरण सिलिकॉन के साथ प्रसार संतृप्ति की एक प्रक्रिया है। यह गैसीय वातावरण में किया जाता है। भाग की सिलिकॉन-संतृप्त परत में बहुत अधिक कठोरता नहीं होती है, लेकिन उच्च संक्षारण प्रतिरोध और समुद्री जल, नाइट्रिक, हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड में पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि होती है।
2. धातुओं में विसरण मिश्र धातुओं के उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उच्च गुणवत्ता वाली मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए, उच्च तापमान पर और बाहरी प्रभाव से मिश्र धातुओं का उत्पादन करना आवश्यक है। यह प्रसार प्रक्रिया को बहुत तेज करेगा।

ये प्रक्रियाएं विभिन्न उद्योगों में होती हैं:

1. इलेक्ट्रोनिक।
2. अर्धचालक।
3. अभियांत्रिकी।

जैसा कि आप समझते हैं, प्रसार की प्रक्रिया हमारे जीवन पर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों प्रभाव डाल सकती है। आपको अपने जीवन का प्रबंधन करने और इस भौतिक घटना के लाभों को अधिकतम करने के साथ-साथ नुकसान को कम करने में सक्षम होना चाहिए।

अब आप जानते हैं कि विसरण जैसी भौतिक घटना का सार क्या है। यह उनके आंदोलन के कारण कणों के पारस्परिक प्रवेश में शामिल है। जीवन में सब कुछ चलता है। अगर आप एक छात्र हैं, तो हमारे लेख को पढ़ने के बाद आपको निश्चित रूप से 5 का ग्रेड मिलेगा। आपको शुभकामनाएँ!

भौतिकी में कई घटनाओं में, प्रसार प्रक्रिया सबसे सरल और सबसे अधिक समझने योग्य है। आखिरकार, हर सुबह, खुद को सुगंधित चाय या कॉफी तैयार करते हुए, एक व्यक्ति को इस प्रतिक्रिया को व्यवहार में देखने का अवसर मिलता है। आइए इस प्रक्रिया और एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में इसके घटित होने की स्थितियों के बारे में अधिक जानें।

प्रसार क्या है

यह शब्द एक पदार्थ के अणुओं या परमाणुओं के दूसरे की समान संरचनात्मक इकाइयों के बीच प्रवेश को संदर्भित करता है। इस मामले में, मर्मज्ञ यौगिकों की एकाग्रता को समतल किया जाता है।

इस प्रक्रिया का सबसे पहले विस्तार से वर्णन जर्मन वैज्ञानिक एडॉल्फ फिक ने 1855 में किया था।

इस शब्द का नाम लैटिन डिफ्यूज़ियो (बातचीत, फैलाव, वितरण) से लिया गया था।

तरल में प्रसार

विचाराधीन प्रक्रिया एकत्रीकरण की तीनों अवस्थाओं में पदार्थों के साथ हो सकती है: गैसीय, तरल और ठोस। ढूँढ़ने के लिए व्यावहारिक उदाहरणयह, आपको बस रसोई में देखना है।

स्टोव-उबला हुआ बोर्स्ट उनमें से एक है। तापमान के प्रभाव में, ग्लूकोसिन बीटानिन के अणु (एक पदार्थ जिसके कारण बीट्स में इतना समृद्ध लाल रंग होता है) समान रूप से पानी के अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे यह एक अद्वितीय बरगंडी रंग देता है। यह मामला तरल पदार्थ में है।

बोर्स्ट के अलावा, इस प्रक्रिया को एक गिलास चाय या कॉफी में भी देखा जा सकता है। इन दोनों पेय में इतनी समान समृद्ध छाया है कि चाय की पत्तियां या कॉफी के कण, पानी में घुलते हुए, समान रूप से इसके अणुओं के बीच फैलते हैं, इसे रंगते हैं। नब्बे के दशक के सभी लोकप्रिय इंस्टेंट ड्रिंक्स की क्रिया एक ही सिद्धांत पर बनी है: युपी, इनवाइट, ज़ुको।

गैसों का अंतर्विरोध

गंध ले जाने वाले परमाणु और अणु सक्रिय गति में होते हैं और परिणामस्वरूप, पहले से ही हवा में कणों के साथ मिश्रित होते हैं, और कमरे के पूरे आयतन में समान रूप से बिखरे हुए होते हैं।

यह गैसों में प्रसार की अभिव्यक्ति है। यह ध्यान देने योग्य है कि हवा का बहुत ही साँस लेना भी विचाराधीन प्रक्रिया से संबंधित है, साथ ही साथ रसोई में ताजा तैयार बोर्स्ट की स्वादिष्ट गंध भी है।

ठोस में प्रसार

रसोई की मेज, जिस पर फूल खड़े होते हैं, एक चमकीले मेज़पोश से ढकी होती है। पीला रंग. ठोस में विसरण की क्षमता के कारण उसे समान छाया प्राप्त हुई।

कैनवास को एक समान छाया देने की प्रक्रिया कई चरणों में निम्नानुसार होती है।

1. पीले रंगद्रव्य के कण डाई टैंक में रेशेदार सामग्री की ओर फैल गए।
2. फिर वे रंगे हुए कपड़े की बाहरी सतह से अवशोषित हो गए।
3. अगला कदम फिर से डाई का प्रसार था, लेकिन इस बार कपड़े के रेशों में।
4. फाइनल में, कपड़े ने वर्णक कणों को ठीक कर दिया, इस प्रकार रंगीन हो गया।

धातुओं में गैसों का प्रसार

आमतौर पर, इस प्रक्रिया के बारे में बोलते हुए, समान समुच्चय अवस्था में पदार्थों की परस्पर क्रिया पर विचार करें। उदाहरण के लिए, ठोस पदार्थों में प्रसार, ठोस. इस घटना को साबित करने के लिए, दो धातु प्लेटों (सोना और सीसा) को एक दूसरे के खिलाफ दबाकर एक प्रयोग किया जाता है। उनके अणुओं के आपस में जुड़ने में काफी लंबा समय लगता है (पांच साल में एक मिलीमीटर)। इस प्रक्रिया का उपयोग असामान्य गहने बनाने के लिए किया जाता है।

हालांकि, विभिन्न समुच्चय राज्यों में यौगिक भी फैलने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, ठोस में गैसों का प्रसार होता है।

प्रयोगों के दौरान, यह साबित हुआ कि परमाणु अवस्था में भी इसी तरह की प्रक्रिया होती है। इसे सक्रिय करने के लिए, एक नियम के रूप में, तापमान और दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि की आवश्यकता होती है।

ठोस में ऐसे गैसीय प्रसार का एक उदाहरण हाइड्रोजन जंग है। यह खुद को उन स्थितियों में प्रकट करता है, जहां कुछ की प्रक्रिया में उत्पन्न होता है रासायनिक प्रतिक्रियाउच्च तापमान (200 से 650 डिग्री सेल्सियस तक) के प्रभाव में हाइड्रोजन परमाणु (एच 2) धातु के संरचनात्मक कणों के बीच प्रवेश करते हैं।

ठोस पदार्थों में हाइड्रोजन के अतिरिक्त ऑक्सीजन तथा अन्य गैसों का विसरण भी हो सकता है। आंखों के लिए अगोचर होने वाली यह प्रक्रिया बहुत नुकसान पहुंचाती है, क्योंकि इसकी वजह से धातु की संरचनाएं ढह सकती हैं।

धातुओं में द्रवों का विसरण

हालांकि, न केवल गैस के अणु ठोस में प्रवेश कर सकते हैं, बल्कि तरल पदार्थ भी। जैसा कि हाइड्रोजन के मामले में, अक्सर यह प्रक्रिया जंग की ओर ले जाती है (यदि हम धातुओं के बारे में बात कर रहे हैं)।

ठोस पदार्थों में तरल प्रसार का एक उत्कृष्ट उदाहरण पानी (एच 2 ओ) या इलेक्ट्रोलाइट समाधान के प्रभाव में धातुओं का क्षरण है। अधिकांश के लिए, यह प्रक्रिया जंग के नाम से अधिक परिचित है। हाइड्रोजन जंग के विपरीत, व्यवहार में इसे अधिक बार सामना करना पड़ता है।

प्रसार में तेजी लाने के लिए शर्तें। प्रसार गुणांक

उन पदार्थों से निपटने के बाद जिनमें विचाराधीन प्रक्रिया हो सकती है, इसकी घटना के लिए शर्तों के बारे में सीखना उचित है।

सबसे पहले, प्रसार की दर अंतःक्रियात्मक पदार्थों के एकत्रीकरण की स्थिति पर निर्भर करती है। जितनी अधिक प्रतिक्रिया होती है, उसकी दर उतनी ही धीमी होती है।

इस संबंध में, द्रवों और गैसों में विसरण हमेशा ठोसों की तुलना में अधिक सक्रिय रहेगा।

उदाहरण के लिए, यदि पोटेशियम परमैंगनेट KMnO 4 (पोटेशियम परमैंगनेट) के क्रिस्टल को पानी में फेंक दिया जाता है, तो वे इसे कुछ ही मिनटों में एक सुंदर लाल रंग का रंग दे देंगे। हालांकि, यदि आप बर्फ के टुकड़े पर KMnO 4 क्रिस्टल छिड़कते हैं और इसे फ्रीजर में रख देते हैं, तो कुछ घंटों के बाद, पोटेशियम परमैंगनेट जमे हुए H 2 O को पूरी तरह से रंग नहीं पाएगा।

पिछले उदाहरण से, प्रसार की शर्तों के बारे में एक और निष्कर्ष निकाला जा सकता है। के अलावा एकत्रीकरण की स्थिति, तापमान कणों के अंतःप्रवेश की दर को भी प्रभावित करता है।

इस पर विचाराधीन प्रक्रिया की निर्भरता पर विचार करने के लिए, प्रसार गुणांक जैसी अवधारणा के बारे में सीखने लायक है। यह इसकी गति की मात्रात्मक विशेषता का नाम है।

अधिकांश सूत्रों में, इसे बड़े लैटिन अक्षर D का उपयोग करके दर्शाया जाता है और SI प्रणाली में इसे में मापा जाता है वर्ग मीटरप्रति सेकंड (m² / s), कभी-कभी सेंटीमीटर प्रति सेकंड (cm 2 / m) में।

प्रसार गुणांक समय की एक इकाई में एक इकाई सतह के माध्यम से बिखरे हुए पदार्थ की मात्रा के बराबर है, बशर्ते कि दोनों सतहों पर घनत्व में अंतर (एक इकाई लंबाई के बराबर दूरी पर स्थित) एक के बराबर हो। डी निर्धारित करने वाले मानदंड उस पदार्थ के गुण हैं जिसमें कण बिखरने की प्रक्रिया स्वयं होती है, और उनका प्रकार।

तापमान पर गुणांक की निर्भरता को अरहेनियस समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है: डी = डी 0exp (-ई/टीआर)।

माना सूत्र में, ई प्रक्रिया को सक्रिय करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा है; टी - तापमान (केल्विन में मापा जाता है, सेल्सियस नहीं); R एक आदर्श गैस का गैस नियतांक है।

उपरोक्त सभी के अलावा, गैसों में ठोस, तरल पदार्थ में प्रसार दर दबाव और विकिरण (प्रेरण या उच्च आवृत्ति) से प्रभावित होती है। इसके अलावा, एक उत्प्रेरक पदार्थ की उपस्थिति पर बहुत कुछ निर्भर करता है; अक्सर यह कणों के सक्रिय फैलाव की शुरुआत के लिए एक ट्रिगर के रूप में कार्य करता है।

प्रसार समीकरण

यह घटना आंशिक व्युत्पन्न के साथ एक अंतर समीकरण का एक विशेष रूप है।

इसका लक्ष्य अंतरिक्ष के आकार और निर्देशांक (जिसमें यह फैलता है), साथ ही समय पर किसी पदार्थ की एकाग्रता की निर्भरता का पता लगाना है। इस मामले में, दिया गया गुणांक प्रतिक्रिया के लिए माध्यम की पारगम्यता को दर्शाता है।

प्राय: विसरण समीकरण इस प्रकार लिखा जाता है: (r,t)/∂t = x ।

इसमें (t और r) बिंदु r पर समय t पर प्रकीर्णन सामग्री का घनत्व है। D (φ, r) घनत्व पर बिंदु r पर सामान्यीकृत प्रसार गुणांक है।

एक वेक्टर डिफरेंशियल ऑपरेटर है जिसके निर्देशांक घटक आंशिक व्युत्पन्न हैं।

जब प्रसार गुणांक घनत्व पर निर्भर होता है, तो समीकरण गैर-रैखिक होता है। जब नहीं - रैखिक।

प्रसार की परिभाषा और इस प्रक्रिया की विशेषताओं पर विचार करने के बाद अलग वातावरण, यह ध्यान दिया जा सकता है कि इसके सकारात्मक और नकारात्मक दोनों पक्ष हैं।