פעפוע
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
פעפוע (בלועזית: דיפוּזיה) הינו מעבר של חומר על פי מפל ריכוזים - כלומר, ממקום בו ריכוז החומר גבוה יותר למקום בו ריכוזו נמוך יותר - עד להשגת מצב של שוויון ריכוזים. בתהליך הפעפוע חלקיקי החומר מתפזרים בנפח העומד לרשותם. התהליך נגרם בשל תנועתם המתמדת והאקראית של חלקיקי החומר, הנובעת מהאנרגיה האצורה בהם. תהליך הפעפוע מתרחש באופן בולט בגזים ובנוזלים, אולם גם במוצקים מתרחש פעפוע איטי. פעפוע בנוזלים עשוי לגרום לפיזור של חלקיקים המומסים בנוזל או לחלופין לפעפוע של הנוזל עצמו (תהליך הנקרא אוסמוזה).
[עריכה] אפיון פיזיקלי
לפעפוע הסברים פיזיקליים וסטטיסטיים. החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי לכל המערכות ביקום נטייה להגדיל את כמות האי-סדר (אנטרופיה) שבהן. נטייה זו נובעת מהתנודות הבלתי-פוסקות של החלקיקים התת-אטומיים המרכיבים את כל החומרים: אלקטרונים, פרוטונים ועוד. נתון זה, מכתיב את תופעת הפעפוע: עשן המוזרק אל תוך חדר, למשל, יתפזר במהרה בצורה שווה בכל החדר; חלקיקי העשן, אשר נדים ללא הרף בכל הכיוונים, שואפים לאנטרופיה ולאי-סדר; מבחינה סטטיסטית, הסיכוי כי חלקיקים אלו יתרכזו דווקא במקום אחד בחדר הינו מזערי; לפיכך מתפזר העשן.
לצורך המחשת התופעה, נניח כי קיימים שני חללים אטוּמִים, שביניהם מחיצה נעה. פעפוע נוצר כתוצאה מתנועה של אנרגיה קינטית של המולקולות. המולקולות נעות ומתנגשות במחיצות ובינן לבין עצמן. כאשר המחיצה נייחת במקומה המולקולות יוצרות אחידות בצפיפותם בחלל בו הם נמצאים. כאשר מסירים את המחיצה המולקולות המתנגשות מוצאות לעצמן יותר מרחב ולכן המולקולות מתחילות לנדוד מהאזור הצפוף לאזור הצפוף פחות. מכאן שניתן להגדיר את המונח פעפוע כך: "מעבר מולקולות ממקום שבו מספר ההתנגשויות של המולקולות גדול למקום שבו מספר ההתנגשויות של המולקולות קטן".
[עריכה] חשיבות ושימושים
ישנן דוגמאות רבות לפעפוע ולחשיבותו בתעשייה הכימית והחומרים:
- פעפוע של מזהם ליצירת מוליכים למחצה.
- פעפוע במתכות לשימור התכונות המכניות.
- איבוד גזים לסביבה מכלי אכסון על ידי פעפוע דרך דפנות הכלי כגון מימן ממיכל פלדה.
- בתהליכי ספיחה שונים.
- פעפוע של חומרים דרך ממברנות מוצקות (למשל: פולימרים).
לפעפוע חשיבות רבה גם בביולוגיה ובקיום החיים, חומרים הכרחיים כמו חמצן עוברים בתהליכי פעפוע לתוך התאים ופינוי פסולת שונה, כגון פחמן דו-חמצני נעשית גם היא באמצעות פעפוע.
תופעות רבות מחיי היום-יום נגרמות בשל פעפוע: התפזרות של עשן בחלל החדר, התפזרות של טיפת צבע במים, תפיחה של פירות וירקות לאחר שהושרו במים.
