انتشر إنها عملية توزيع الجسيمات أو الذرات أو الحبيبات بالتساوي في فراغ أو مساحة متاحة أو اختراقها عبر حاجز غشاء.^[1][2][3] يحدث الانتشار عندما تنتقل الجزيئات أو الذرات من منطقة عالية التركيز إلى منطقة ذات تركيز أقل حتى يتساوى تركيز الجزيئات في المنطقتين.

تنشأ الظاهرة انتشر بسبب الحركة الحرارية العشوائية لجزيئات المادة التي تتصادم مع بعضها وتتباعد لتحتل كل المساحة المتاحة لها.

اشرح عملية الانتشار[عدل]

لتوضيح عملية الانتشار ، يمكن رؤية عملية تلوين سائل شفاف بصبغة ويمكن رؤية عملية انتشار اللون في السائل الشفاف كما هو موضح في الصورة.

في هذا المثال ، تضاف الصبغة إلى السائل ، وتترك لتنتشر في السائل دون أي حركة للسائل أو أي حركة للطاولة التي تقف عليها. توزيع اللون في السائل الشفاف يدوم ذاتيًا بسبب خاصية الانتشار. في هذه الحالة ، هناك أيضًا عوامل أخرى تؤثر على توزيع اللون في السائل ، مثل الكثافة وفرق درجة الحرارة بين السائلين.

آلية الانتشار[عدل]

يعتمد انتشر حول حركة الجسيمات البراونية ، وهي الحركة العشوائية للجسيمات في الفضاء ، مما يتسبب في اصطدام الجسيمات مع بعضها البعض والابتعاد عن بعضها البعض لملء أي مساحة متاحة. تعتمد هذه الحركة على الطاقة الحرارية المخزنة في المادة. هذه الحركة هي خاصية للمادة ولا تتطلب طاقة خارجية. إنها إحدى خصائص كل مادة تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق.

إن ميل المادة لملء الفراغ الكامل المتاح لها يتسبب في حركة المادة من منطقة التركيز العالي إلى جانب التركيز المنخفض والحركة في الاتجاه المعاكس من منطقة التركيز المنخفض إلى منطقة التركيز العالي ، لأن الحركة عشوائية ، لكن العدد الكبير للجزيئات في جانب التركيز العالي يتسبب في حركة عدد أكبر من الجزيئات باتجاه جانب التركيز المنخفض ، أي أن الحركة الناتجة للجزيئات تكون من منطقة التركيز العالي إلى منطقة التركيز المنخفض حتى يتساوى التركيزان ويتم تحقيق التوازن ، مما يعني حركة متساوية في كلا الاتجاهين. لذلك ، يمكن اعتبار الانتشار على أنه القوة التي تؤدي إلى المادة انتقال من أ إلي ب.

العوامل التي تؤثر على انتشار[عدل]

سرعة الانتشار في حالات المادة الثلاث

قضية	المسافة المقطوعة
غازات	100 ملم في الدقيقة
السوائل	0.5 ملم في الدقيقة
الأشياء الصلبة	0.0001 ملم في الدقيقة

هناك العديد من العوامل التي تؤثر انتشار السرعة يشملوا:

• درجة الحرارة وتناسبها مباشر ، فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، تزداد الطاقة الحركية لجزيئات المادة ، ويزداد عدد تصادماتها في الثانية ، وبالتالي ضغط الانتشار.
• حجم الجسيمات يتناسب عكسيا.
• فرق التركيز في المحلول والتناسب مباشر.
• في حالة المادة ، يكون الانتشار أسرع في الغازات منه في السوائل ، وهو أبطأ في المواد الصلبة. ويرجع ذلك إلى ضعف الترابط بين الجزيئات مع بعضها البعض في الحالة الغازية ، وحركتها العشوائية ، والتي تكون أقل في السوائل وتكاد تكون معدومة في الحالة الصلبة.

يمكن ربط العوامل المؤثرة تدفق الانتشار عبر قانون فيك للانتشار.

حالات خاصة[عدل]

التنافذ:

حالة خاصة من الانتشار هي الانتشار من خلال الغشاء مخرج (تأثير) قابل للنفاذ منه) ، في هذه الحالة يوجد غشاء يفصل بين مساحتين ، ولكنه منفذ للسائل والمادة المذابة فيه. في هذه الحالة ، تكون الحركة الناتجة لجزيئات المادة المذابة في اتجاه الجانب ذي التركيز المنخفض ، كما هو موضح في الصورة. أحد شروط الانتشار هو أن “الحاجز” الذي يفصل المذاب قابل للاختراق. أما إذا كان الغشاء الفاصل منفذ نصف (نصف تأثير) شبه نفاذا) لا تستطيع جزيئات المادة الذائبة الانتقال إلى الجانب الآخر ، وهنا ينشأ ضغط يسمى الضغط الاسموزي.

انتشار التطبيقات[عدل]

من خلال تحليل سرعات الانتشار (انظر الجدول) ، نلاحظ أن عملية الانتشار تلعب دورًا أكبر في الحالة الغازية ، وأقل في السوائل ، بينما تعتبر إحدى القوى المهملة في المواد الصلبة.

في الحالة الغازية نلاحظ أن تسرب الغاز في مكان مغلق يؤدي – حتى في حالة عدم وجود التيارات الهوائية – إلى توزيع الغاز في كامل المساحة المغلقة مثل الغرف والمكاتب ، وفي نفس الوقت فتح النافذة يساهم في الغرض من تنفس لتجديد الهواء حتى في حالة عدم وجود تيار هواء ، أو عدم تزويد الغرفة بمراوح ، لأن الهواء والروائح في الغرفة تتجه نحو الخارج ، حيث يكون تركيزهم بالخارج أقل من تركيزهم في الغرفة.

اما في السوائل انتشار المواد أبطأ. إذا تم إذابة مكعب من السكر في كوب من الماء ، فإن الوقت الذي يحتاجه السكر ليذوب ويوزع في الكوب يكون طويلًا نسبيًا ، لذلك تُستخدم الطرق لتسريع العملية عن طريق تحريك الكوب أو هزه. أما بالنسبة لطهي الطعام ، فالوقت كاف ، مما يجعل عملية الدهن مفيدة في الحالات التي يصعب فيها التقليب والخلط ، ويتحرك الملح الذي يرش على سطح اللحم مع مرور الوقت ليصل إلى الطبقات الداخلية للقطعة. من اللحوم ، وينتقل الملح هنا عن طريق دهنه عبر عصارة اللحم.

الانتشار على مسافات قصيرة فعال. إذا نظرنا إلى المسافات التي يجب أن تقطعها المواد في الخلايا ، فسنجدها مسافات تجسير بالميكرومتر ، على مستوى البروتوزوا أو الكائنات الحية وحيدة الخلية يتم وصول هذه الكائنات الحية إلى عمليات الغذاء والإفراز عن طريق الانتشار البسيط عبر غشاء الخلية. في الكائنات متعددة الخلايا مثل البشر ، على سبيل المثال ، يقوم الجهاز الدوري بجسر المسافات الطويلة من خلال حركة الدم في الأوعية الدموية. على مستوى الأنسجة الحيوية ، يعتمد التبادل البيولوجي وعمليات نقل الطعام والإفرازات على خصائص مثل الانتشار والتناضح والنقل الحيوي.

تكمن أهمية هذه الحالة في الخلايا الحية ، حيث يكون جدار الخلية منفذاً للمواد ، وغير منفذ أو شبه نافذ للآخرين ، حسب نوع الخلية ونوع المادة. يمكن للخلايا أيضًا فتح قنوات خاصة مثل: القنوات الأيونية لفترات محدودة ، للسماح بدخول أو خروج عناصر معينة. نقل المواد هنا مشلول تلقائيًا انتشر دون إنفاق أي طاقة أو نقل نشط يستهلك طاقة.

هناك أيضًا طرق أخرى لنقل الجزيئات والسوائل بين الخلايا والسائل بين الخلايا انتشر هناك تناضح والنقل النشط كلاهما يستهلكان الطاقة لتحقيق النقل.

تخصيب اليورانيوم[عدل]

يتم استغلال ظاهرة انتشار الغاز في عملية تخصيب اليورانيوم وهي عملية تركيز اليورانيوم 235 في اليورانيوم 238. النسبة الطبيعية لليورانيوم 235 في اليورانيوم هي 0.7٪ والباقي يورانيوم 238. ويجب أن يحتوي اليورانيوم المستخدم في تشغيل المفاعل النووي على 3.5٪ من اليورانيوم 235 حتى يتم استخدام الماء كمهدئ للنيوترونات. يتم رفع نسبة اليورانيوم 235 في اليورانيوم من 0.7٪ إلى 3.5٪ عن طريق نشر ذرات اليورانيوم 235 واليورانيوم 238 من خلال حاجز سائل تنتقل من خلاله من الغرفة 1 إلى الغرفة 2. ويكون اليورانيوم على شكل سادس فلوريد اليورانيوم ، والذي يتم تسخينه بسهولة ويتحول إلى بخار. في البداية ، يوجد غاز سادس فلوريد اليورانيوم في الغرفة 1 ، ثم ينتشر النوعان: UF6-235 و UF6-238 عبر الحاجز المسامي وينتقلان إلى الغرفة 2 (فارغة). وبما أن سرعة عبور جسيمات سداسي فلوريد UF-235 أسرع من سرعة انتشار سداسي فلوريد UF-238 (الأول أخف من الثاني) ، وجدنا أن النسبة المئوية لسداسي فلوريد UF-235 في الخليط أعلى من نسبته في الخليط في الغرفة 1.

تتكرر العملية مرارًا وتكرارًا حتى نحصل على التركيز المطلوب وهو 3.5٪ لليورانيوم 235. طريقة الانتشار هي إحدى طرق تخصيب اليورانيوم ، وهناك طرق أخرى مثل طريقة الطرد المركزي التي تستخدمها إيران لتخصيب اليورانيوم.

اقرأ أيضا[عدل]

• تتخلل
• تلطيخ
• تكنولوجيا الغشاء
• ترشيح
• انتشار بسيط

مرجع[عدل]

روابط خارجية[عدل]

• فيديو تعليمي. (باللغة الإنجليزية)
• شرح السبريد المقتبس من صفحة ركن علم الأحياء (Biology corner.com). (باللغة الإنجليزية)
• شرح خاصية الانتشار على صفحة جامعة القدس.

• بوابة علم الأحياء
• بوابة الكيمياء
• بوابة الفيزياء
• بوابة الكيمياء الفيزيائية

في كومنز ، صور وملفات حول: انتشار

تم الاسترجاع من «https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=spread&oldid=60521879»