FeedDiffusion
NaturlehreBrockhaus 1882

Diffusion von Flüssigkeiten nennt man einen ohne äußere Einwirkung erfolgenden Bewegungsvorgang der Moleküle, welcher immer eintritt, wenn zwei verschiedene, aber mischbare, nicht chemisch aufeinander wirkende Flüssigkeiten, sei es frei, sei es durch eine Membran voneinander getrennt, in Kontakt kommen. Die Erscheinung wird am leichtesten verständlich, wenn man sich eine Salzlösung von einer Wassermasse so überschichtet denkt, daß beide nur in einer scharfen Grenzlinie miteinander in Berührung sind. Die Salzlösung ist eine gleichförmige Mischung von Salzmolekülen und Wassermolekülen, in welcher beide Arten von Molekülen vollkommen symmetrisch geordnet sind, in welcher die Salzmoleküle durch von den Wassermolekülen ausgeübte Anziehungskräfte und von Anziehungskräften, welche sie henenintig aufeinander ausüben, in einer ganz bestimmten Lage enalls werden, während die Wassermoleküle ebenfalls durch von andern Molekülen ausgeübte Attraktionen in bestimmter Lage er0 werden. In dem ganzen eht, der Moleüle, aus welchem die Lösung besteht, herrscht ein Gleichgewicht der Anziehungskräfte. Wird nun auf angegebene ** eine solche Lösung mit Wasser überschichtet, so kommen, zunächst in der Grenzlinie, zu den vorhandenen die Anziehungskräfte der neuen Wassermoleküle hinzu. Diese machen sich geltend auf die benachbarten Salzmoleküle, und umgekehrt bewirken diese einen sen auf die neuen Wassermoleküle. Infolge dessen wird eine Lagenveränderung eintreten, Salzmoleküle der Lösung wandern in die Grenzschicht des Wassers, Wassermoleküle treten zu der Lösung hinüber. Hierdurch ist aber das 1u0f vorhandene Gleichgewicht der Anziehung der Moleküle der Lösung gestört, in der Ente; Lösung findet eine Umlagerung der Moleküle statt und ebenso ist die Symmetrie der Lagerung der Wassermoleküle in der Grenzschicht aufgehoben, auch hier erfolgen Verschiebungen der einzelnen Moleküle. Die in die Grenzschicht des 4% elangten Salzmoleküle treffen hier mit andern asserschichten zusammen, dasselbe Spiel der Attraktionen wiederholt sich und wirkt auf die Salzlösung zurück, wodurch beständige neue Ortsveränderungen der beiden Arten von Molekülen veranlaßt werden, die erst ihren Abschluß finden, wenn tellt ist. Die Geschwindigkeit des Diffusionsstroms oder die Zeit, welche zur Zurücklegung eines bestimmten Wegs erforderlich ist, ist bei den einzelnen Arten der Moleküle nicht gleich. Nennt man z. B. bei gleicher Konzentration der Lösungen die Menge von Eiweiß, welche in gleicher Zeitdauer zum Wasser übertritt, = 1, so ist die Menge des Zuckers = 8,7. die Menge des Kochsalzes 19, die Menge der Schweselfäure 22,5. Es beruht dies o enbar darauf, daß die Wassermoleküle auf die Schwefelsäure eine Anziehungskraft geltend machen, die zu der, welche sie auf die Eiweißmoleküle ausüben können, im Verhältnis von 22,5: 1 steht. Selbst chem. Zersetzungen können unter dem Einfluß der Anzieungskräfte der Wassermoleküle zu Stande kommen. äßt man z. B. eine Lösung von saurem schwefelsaurem Kali gegen Wasser diffundieren, so findet man nach einiger Zeit in den obern Schichten des Wassers freie Schwefelsäure, während die tiefern eine entsprechende Menge von neutralem Salz enthalten; eine Lösung von Alaun wird auf gleiche Weise in schwefelsaures Kali und Thonerdesulfat zerlegt. Analoge Vorgänge treten ein, wenn die Lösungen von dem Wasser durch eine mit Wasser imbibierte (. Imbibition) Membran getrennt sind, und diese sind für die Ernährung der Pflanzen wie der Tiere, für alle Lebensvorgänge derselben von allergrößter Bedeutung. Alle imbibierten Membranen kann man mit Sieben von sehr kleiner Maschenweite vergleichen, in denen das feste Geflecht aus zusammenhängenden Membranmicellen (s.Micelle) besteht, während die Zwischenräume mit Wesserschichten gefüllt sind. Ist nun eine Lösung 4% Dn von einer solchen Membran umgeben, wie z. B. in einer Pflanzenzelle, und wird sie mit derselben in Wasser 95 ängt, so treten die Attraktionskräfte der in der dsung befindlichen Moleküle zu den umgebenden Wassermolekülen ein und umgekehrt üben die Wassermoleküle einen Zug auf die in der Zelle vorhandenen Moleküle aus; infolge dessen entsteht ein doppelter Strom: Moleküle des Zellinhalts wandern zum Wasser durch die Membran hindurch und andererseits gehen Wassermoleküle durch die Membran in die Zelle, ein Vorgang, den man auch mit dem Namen der Endosmose und Exosmose bezeichnet hat. Derselbe dauert so lange, bis auf beiden Seiten der Membran gleiche Anziehungskräfte herrschen, bis die umspülende Flüssigkeit und der Heriterer gleiche Konzentration erreicht haben. Wird erstere aber beständig durch reines Wasser ersetzt, so wandert schließlich die Gesamtmenge des diffusionsfähigen Inhalts aus der Zelle aus und es tritt Wasser an seine Stelle. Das Gleiche, nur in un der Helim Sinne, erfolgt selbstverständlich, wenn der Zellinhalt aus Wasser, dagegen die umspülende Flüssigkeit aus einer Lösung besteht. Und ebenso, wie bei der freien D. je nach den verschiedenen Anziehungskräften sich eine verschiedene Diffusionsgeschwindigkeit geltend macht, so auch hier, nur kommt hier noch ein weiterer Umstand hinzu. Es ist dies das Verhältnis der Größe der Moleküle zu dem Abstande der Membranmicellen unter sich. Denkt man sich ein Pulver von sehr verschiedener Korngröße auf ein Sieb gebracht, so werden alle Körner, deren Durchmesser beträchtlich kleiner als die Maschen des Siebes sind mit Aormer Deren Dir durch das Sieb gehen, solche örner, deren Durchmesser nur um ein weniges geringer ist als die Maschenweite, werden schwerer das Sieb passieren, während alle solche, die Heire als die freien offnungen Dir⸗ auf dem Siebe liegen bleiben. So auch bei der Membrandiffufion. Die kleinsten Moleküle können mit Leichtigkeit dem Zuge der Wassermoleküle folgen, andere passiren nur schwer durch die Membran, wieder andere können gar nicht hindurch, während sie ihrerseits doch durch ihre Attraktion Wassermoleküle durch die Membran zu sich fusionsfäh lassen. Hiernach unterscheidet man difusionsfähige und nicht diffusionsfähige Körper, und da es sich gezeigt hat, daß den meisten der erstern die Eigenschaft zukommt, entweder selbst krystallisieren oder doch krystallisierende Verbinungen einzugehen, so nennt man sie auch, nach Grahams Vorgang, Krystalloide und unterscheidet sie von jenen nicht krystallisierbaren und nicht diffundierbaren Körpern, die man Colloide (von Colla, Leim) nennt. Das Diffusionsvermögen der Krystalloide benutzt man in der Analyse zur Trennung derselben von den Colloiden (s. Dia lyse), in der Technik macht man von der verschiedenen Diffusionsgeschwindigkeit gewisser Salze und des Zuckers Gebrauch zum Reinigen der Melassen (s. Os mose). In den verschiedenen pflanzlichen Geweben sind immer viele Zellen dicht aneinander gelagert, sodaß ihre Membranen sich unmittelbar berühren. Steht von einer solchen Reihe nur die äußerste Zelle mit einer Lösung oder mit Wasser in Kontakt, so tritt zunächst hier ein Diffusionsstrom ein. Dadurch wird die Zusammensetzung des Inhalts der ersten und zweiten Zelle differenziiert und infolge dessen treten gleiche Weise verhält sich dann die dritte zur zweiten, die vierte zur dritten Zelle u. s. w., sodaß Material von außen zu entfernten Zellen und umgekehrt von diesen nach außen geleitet werden kann. Schichtet man statt der tropfbaren 5. 1Hafe. solche von vollkommener Clasticität, d. i. Gase, übereinander, so findet ebenfalls schließlich eine vollständige Durchdringung statt, und hiernach malls net man den dabei verlaufenden Prozeß ebenfalls als Diffusion. Da die gasigen Moleküle in steter 110 rascher Bewegung im Raume begriffen sind, so würde eine momentane Durchmischung der beiden Gase eintreten, wenn nicht die Bahnen der einzelnen Moleküle sich vielfach träfen und das in gerader Richtung in das zweite sich hineinbewegende Gas von andern Molekülen getroffen und durch diesen Anprall von seiner Bahn abgelenkt würde, wodurch eine Verzögerung des Eintritts der vollkommenen Durchmischung herbeigeführt wird.

Brockhaus’ Conversations-Lexikon. Allgemeine deutsche Real-Encyklopädie13. Aufl., Leipzig: Brockhaus 1882–1887 · Bd. 5, S. 345Scan: Polnische Nationalbibliothek (Polona) · gemeinfrei

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