විසරණය. එහි ප්‍රායෝගික වටිනාකම. අයින්ස්ටයින්ගේ සමීකරණය. මධ්යන්ය මාරුව සහ විසරණ සංගුණකය අතර සම්බන්ධතාවය. ෆික්ගේ සමීකරණය. පටලයක් හරහා ද්රව්ය නිෂ්ක්රීය ලෙස ප්රවාහනය කිරීම. Theorell සමීකරණය. Fick's සමීකරණය Fick's equation for disffusion
ෆික්ගේ සමීකරණය
බොහෝ ප්‍රායෝගික අවස්ථා වලදී රසායනික විභවය වෙනුවට C සාන්ද්රණය භාවිතා වේ.ලඝුගණක නියමයකට අනුව රසායනික විභවය සාන්ද්‍රණයට සම්බන්ධ වන බැවින් අධික සාන්ද්‍රණයකදී µ මගින් C සෘජුව ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම වැරදි වේ. අපි එවැනි අවස්ථා සලකා බලන්නේ නැත්නම්, ඉහත සූත්‍රය පහත සඳහන් දේ මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය:
J ද්රව්යයේ ප්‍රවාහ ඝනත්වය D විසරණ සංගුණකයට සහ සාන්ද්‍රණ ශ්‍රේණියට සමානුපාතික වන බව පෙන්නුම් කරයි. මෙම සමීකරණය ෆික්ගේ පළමු නියමය ප්‍රකාශ කරයි (ඇඩොල්ෆ් ෆික් යනු 1855 දී විසරණයේ නියමයන් ස්ථාපිත කළ ජර්මානු කායික විද්‍යාඥයෙකි). ෆික්ගේ දෙවන නියමය සාන්ද්‍රණයේ අවකාශීය සහ තාවකාලික වෙනස්කම් සම්බන්ධ කරයි (විසරණ සමීකරණය):
විසරණ සංගුණකය D උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී. අවස්ථා ගණනාවක දී, පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක දී, මෙම යැපීම Arrhenius සමීකරණය වේ.
විසරණ ක්රියාවලීන් ස්වභාවධර්මයේ ඉතා වැදගත් වේ:
සතුන් සහ ශාක පෝෂණය, ශ්වසනය;
රුධිරයෙන් ඔක්සිජන් මිනිස් පටක වලට විනිවිද යාම.
උදාසීන ප්රවාහනය
නිෂ්ක්රීය ප්රවාහනය යනු විද්යුත් රසායනික විභවයේ විශාල අගයක් ඇති ස්ථානවලින් ද්රව්ය එහි අඩු අගය සහිත ස්ථාන වෙත මාරු කිරීමයි.
කෘත්‍රිම ලිපිඩ ද්වි-ස්ථර සමඟ සිදු කරන ලද අත්හදා බැලීම් වලදී, අණුව කුඩා වන අතර එය හයිඩ්‍රජන් බන්ධන සෑදීම අඩු වන තරමට එය පටලය හරහා වේගයෙන් විසරණය වන බව සොයා ගන්නා ලදී. ඉතින්, අණුව කුඩා වන අතර මේදය-ද්රාව්ය (හයිඩ්රොෆෝබික් හෝ ධ්රැවීය නොවන) එය වඩා වේගවත් වේ, එය ඉක්මනින් පටලය විනිවිද යනු ඇත. ලිපිඩ ද්වී ස්තරය හරහා ද්රව්ය විසරණය වීම සිදු වන්නේ පටලය හරහා සාන්ද්රණය අනුක්‍රමණය වීමෙනි. ලිපිඩ-ද්රාව්ය නොවන ද්රව්යවල අණු සහ ජල-ද්රාව්ය හයිඩ්රේටඩ් අයන (ජල අණු වලින් වට වී ඇත) ලිපිඩ සහ ප්‍රෝටීන් සිදුරු හරහා පටලය විනිවිද යයි. කුඩා ධ්රැවීය නොවන අණු පහසුවෙන් ද්රාව්ය වන අතර වේගයෙන් විසරණය වේ. කුඩා ප්‍රමාණයේ ආරෝපණය නොකළ ධ්රැවීය අණු ද ද්රාව්ය සහ විසරණය වේ.
වැදගත් කරුණක් නම්, මේදවල සාපේක්ෂව දිය නොවන නමුත් ජලය ඉතා ඉක්මනින් ලිපිඩ ද්වී ස්ථරයට විනිවිද යාමයි. මෙයට හේතුව එහි අණු කුඩා වන අතර විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන වීමයි.
Osmosis යනු ද්‍රාවකයක අඩු සාන්ද්‍රණයක් ඇති ස්ථානවල සිට වැඩි සාන්ද්‍රණයක් ඇති ස්ථානවලට අර්ධ පාරගම්ය පටල හරහා (ද්රාව්ය කිරීමට පාරගම්ය වන සහ ජලයට පාරගම්ය වන) ජල අණු වල මනාප චලනය වේ. Osmosis යනු සාරය වශයෙන්, වැඩි සාන්ද්‍රණයක් ඇති ස්ථානවල සිට අඩු ජල සාන්ද්‍රණයක් ඇති ස්ථාන දක්වා ජලය සරලව විසරණය කිරීමයි. බොහෝ ජීව විද්යාත්මක සංසිද්ධිවලදී ඔස්මෝසිස් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඔස්මෝසිස් සංසිද්ධිය හයිපොටොනික් ද්‍රාවණවල එරිත්රෝසයිට් වල හීමොලිසිස් ඇති කරයි.
එබැවින්, පටල වලට ජලය සහ ධ්රැවීය නොවන අණු සරල විසරණය හරහා ගමන් කළ හැකිය.
පහසු විසරණය සහ සරල අතර වෙනස්කම්
- 1) වාහකයෙකුගේ සහභාගීත්වය ඇතිව ද්රව්යයක් මාරු කිරීම වඩා වේගයෙන් සිදු වේ;
- 2) පහසු විසරණයට සංතෘප්තියේ ගුණ ඇත: පටලයේ එක් පැත්තක සාන්ද්රණය වැඩි වීමත් සමඟ, ද්රව්යයේ ප්‍රවාහ ඝනත්වය යම් සීමාවකට පමණක් වැඩි වේ, සියලුම වාහක අණු දැනටමත් වාඩිලාගෙන සිටින විට;
- 3) පහසු විසරණයක් සහිතව, වාහකයා විසින් විවිධ ද්රව්ය මාරු කරන අවස්ථාවන්හිදී මාරු කරන ලද ද්රව්යවල තරඟය නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ; සමහර ද්රව්ය අනෙක් ඒවාට වඩා හොඳින් ඉවසා සිටින අතර, සමහර ද්රව්ය එකතු කිරීම අනෙක් ද්රව්ය ප්රවාහනය කිරීම අපහසු කරයි; එබැවින් සීනි අතර, ග්ලූකෝස් ෆෲක්ටෝස් වලට වඩා හොඳින් ඉවසා සිටියි, ෆෲක්ටෝස් සයිලෝස් වලට වඩා හොඳයි, සහ සයිලෝස් අරාබිනෝස් වලට වඩා හොඳයි. ආදිය;
- 4) පහසු විසරණය අවහිර කරන ද්රව්ය තිබේ - ඒවා වාහක අණු සමඟ ශක්තිමත් සංකීර්ණයක් සාදයි, නිදසුනක් ලෙස, ෆ්ලොරිඩ්සින් ජීව විද්යාත්මක පටලයක් හරහා සීනි ප්රවාහනය වළක්වයි.
ඝන ද්රව්යවල ක්රියාවලීන්.
විසරණය අර්ථ දැක්වීම. ෆික්ගේ පළමු සහ දෙවන සමීකරණ.
සාන්ද්‍රණ ශ්‍රේණියේ ක්‍රියාව යටතේ සිදුවන, පද්ධතියේ එක් කොටසක සිට තවත් කොටසකට පදාර්ථය මාරු කිරීමේ ක්රියාවලිය ලෙස අපි විසරණය නිර්වචනය කරමු. කෙසේ වෙතත්, සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය වැදගත් වන නමුත්, පද්ධතියේ පදාර්ථය මාරු වීමට එකම හේතුව නොවන බව සලකන්න.
සමජාතීය හා සමස්ථානික ඝනකයක් තුළ (ව්‍යවහාරික බාහිර බලවේග නොමැති විට) එකිනෙකා සමඟ අන්තර් ක්‍රියා නොකරන අංශුවල නිදහස් විසරණය සමඟ, විසරණ අංශු ප්රවාහය https://pandia.ru/text/80/099/images/image002_18 .gif" width="53" height="25 src="> (ඒක මාන අවස්ථාව සඳහා).ඒවා අතර සම්බන්ධය ෆික්ගේ පළමු නියමය මගින් තීරණය වේ:
පරමාණුවල විසරණ සංගුණකය කොහෙද. ප්‍රකාශනයෙන් (10.1) අපට විසරණ සංගුණකය ලබා දී ඇති කොන්දේසි යටතේ සාන්ද්‍රණ ශුන්‍යයේ වෙනස කිරීමට පද්ධතියට හැකි වේගය ලෙස තීරණය කළ හැකිය. ප්‍රකාශනයේ ඍණ ලකුණෙන් අදහස් වන්නේ පරමාණු ගලායාම වැඩි සාන්ද්‍රණයක් සහිත කලාපයක සිට අඩු සාන්ද්‍රණයක් සහිත කලාපයකට යොමු වීමයි. ත්‍රිමාණ ගැටළුවක් සඳහා, පළමු Fick සමීකරණයේ ස්වරූපය ඇත:
ලියා ඇති Nabla ක්රියාකරු කොහෙද? 
.
විසරණ සංගුණකය මිශ්‍ර අංශු සාන්ද්‍රණයෙන් ස්වායත්ත නම්, අංශු ප්රවාහය සඳහා අඛණ්ඩ සමීකරණයක ස්වරූපයෙන් විසරණයේදී පදාර්ථ සංරක්ෂණ නියමය යෙදීමෙන් අපට දෙවන ෆික් සමීකරණය වෙත යාමට ඉඩ සලසයි, එය අතර සම්බන්ධතාවයක් ඇති කරයි. ශරීරයේ විවිධ ස්ථානවල විසරණය වන අංශු සාන්ද්රණය සහ විසරණ කාලය:
3D නඩුව සඳහා:
https://pandia.ru/text/80/099/images/image010_8.gif" width="88" height="48">, (10.4)
ලියා ඇති Laplace ක්රියාකරු කොහෙද 
.
ෆික්ගේ දෙවන නියමය, පදාර්ථය සංරක්ෂණය කිරීමේ නියමය ලෙස, අඛණ්ඩතා සමීකරණයක ආකාරයෙන් ලිවිය හැකිය:
. (10.5)
ද්රව්යයක ප්‍රවාහ ඝනත්වයේ මානය සාන්ද්‍රණයේ මානය මත රඳා පවතී..gif" width="219" height="48">.
විසරණයේ ප්රධාන පරාමිතිවලින් එකක් වන්නේ සමීකරණයේ (10.1) ද්රව්යයේ ප්රවාහය සහ සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය අතර සමානුපාතික සාධකයක් ලෙස හඳුන්වා දුන් විසරණ සංගුණකයයි. විසරණ අත්හදා බැලීමේ කොන්දේසි අනුව, විසරණ සංගුණකය වර්ග කිහිපයක් තිබේ.
1. අසීමිත ද්රාව්ය සාම්පල දෙකක් එකින් එක ස්පර්ශ කිරීමෙන් අන්‍යෝන්‍ය විසරණය විස්තර කිරීමට, අන්‍යෝන්‍ය විසරණ සංගුණකය යන සංකල්පය භාවිතා කරන්න https://pandia.ru/text/80/099/images/image017_4.gif" width="21 උස = 25" උස = "25">, අන්‍යෝන්‍ය විසරණ සංගුණකයට සමාන වේ, සංරචකවල අභ්‍යන්තර විසරණ සංගුණකය එකිනෙකට සමාන නම්, එනම්..gif" width="17" height="19 src="> හා ).
3. ඊට අමතරව, සංචලනය - එම මිශ්‍ර ලෝහ සංරචකයේ අර්ධ විසරණ සංගුණක මගින් සංලක්ෂිත කළ හැක, ඒවා පහත පරිදි හඳුන්වා දෙනු ලැබේ:
. (10.6)
ආවේණික සහ අන්‍යෝන්‍ය විසරණය යන දෙකම සඳහා කොටස් සංගුණක තීරණය කළ හැක. මෙතෙක් හඳුන්වා දී ඇති සියලුම සංගුණක විෂම විසරණයේ (රසායනික විසරණය) සංගුණක වේ, එනම් සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමණයක් පමණක් ඉදිරියේ සිදුවන එවැනි විසරණයකි.
සැබෑ ස්ඵටිකවල විසරණය ප්රධාන යාන්ත්රණ හතරක් නිසා සිදු වේ:
1. පරමාදර්ශී ස්ඵටික සඳහා, විසරණ ක්රියාවලිය ද්රව්යයක අසල්වැසි පරමාණු අතර ස්ථාන සරල හුවමාරුවක් ඇතුළත් වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, සැලකිය යුතු ශක්තියක් වැය කිරීම අවශ්ය වේ (අසල්වැසි දැලිස් පරමාණු අතර බන්ධන ශක්තියේ අනුපිළිවෙල අනුව).
2. අන්තරාල අපද්රව්ය පද්ධතියේ යම් යම් දෝෂ සාන්ද්‍රණයක් පැවතීම හේතුවෙන් අන්තර් අන්තරාල ඔස්සේ පරමාණු චලනය වීම මගින් සංලක්ෂිත වේ.
3. පුරප්පාඩු විසරණ යාන්ත්‍රණය සමඟ, අසල්වැසි පරමාණු වලින් එකක් අසල පුරප්පාඩුවක් ගනී. සමතුලිත පිහිටීම වටා තාප කම්පන සිදු කරන සමහර පරමාණු වල සාමාන්ය බන්ධන ශක්තියට වඩා වැඩි ශක්තියක් තිබිය හැකි නිසා පුරප්පාඩු ඇති විය හැක. එවැනි පරමාණු අන්තර් අන්තරාල අවකාශයේ දැලිස් අඩවි අත්හැර පුරප්පාඩුවක් ඇති කරයි. එවැනි පුරප්පාඩුවක් වෙනත් පරමාණු සමඟ අනුක්‍රමිකව පිරවීමෙන් ස්ඵටිකයේ චලනය වේ.
4. පරමාණුවක් තම ආසන්නතම අසල්වැසියෙකු අන්තර් අන්තරාලයකට තල්ලු කරන විට සහ එයම දැලිස් තුළ එහි ස්ථානය ගන්නා විට අන්තර් අන්තරාල හරහා විසරණය විස්ථාපනය මගින් ද කළ හැකිය.
මේ අනුව, ඝන ද්රව්යවල තාප චලිතය හේතුවෙන් අංශු අඛණ්ඩ මිශ්‍රවීමක් සිදුවන බව අපට පෙනේ..gif" width="120" height="52">, (10.7)
විසරණ සක්රිය ශක්තිය කොහෙද; - නියත, දැලිස් අඩවි වල පරමාණු වල ස්වභාවික දෝලනය වන කාලයට විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලට සමාන වේ https://pandia.ru/text/80/099/images/image029_2.gif" width="109" height="25 src =">, කොහෙද - https://pandia.ru/text/80/099/images/image032_1.gif" width="15" height="20"> හි සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තිය පරමාණුක කම්පනවල ස්වභාවය මත රඳා පවතී.
බොහෝ අවස්ථාවන්හීදී, අර්හීනියස් සමීකරණයේ ස්වරූපය ඇති නීතියකට අනුව උෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමඟ ඝන ද්රව්යවල විසරණ සංගුණකය වැඩි වේ:
, (10.8)
පෙර-ඝාතීය සාධකය (සාධකය), සංඛ්‍යාත්මකව අනන්ත ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී විසරණ සංගුණකයට සමාන වේ.
බහු ස්ඵටික ලෝහ පටලවල අන්තර් විසරණ ක්රියාවලීන් අන්තර් ලෝහ සංයෝග සෑදීමට හේතු වේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, ඒවායේ ගුණාංගවල පහත වෙනස්කම් වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය:
1. ලෝහ ස්ථර සෑදී ඇති අතර, එහි ව්යුහය දෝෂ විශාල සංඛ්‍යාවක් ඇති අතර එමඟින් අපිරිසිදු හා වායූන් ව්‍යාප්ත විය හැකිය.
2. ලෝහ සහ සංයෝගවල ඝන ද්රාවණ සෑදීම හේතුවෙන් ලෝහ පටලවල ඉලෙක්ට්රොනික ලක්ෂණ වෙනස් වේ.
3. සංක්රාන්ති ස්ථරයේ ඝණකම සහ සංයුතිය වෙනස් වේ.
4. අතුරු මුහුණත හරහා ලෝහවල අසමාන අන්‍යෝන්‍ය විසරණය හේතුවෙන් ලෝහ ස්ථරවල සහ සංක්රාන්ති ස්ථරයේ අසමානතාවයන් වර්ධනය විය හැකිය.
ඉහත සඳහන් කරන ලද ක්රියාවලීන් විද්යුත් පරාමිතීන් පිරිහීමට තුඩු දෙන අතර ව්යුහය තුලට විසිරී ඇති ද්රව්ය ප්රමාණය මත රඳා පවතී. එබැවින්, විසරණ ක්රියාවලියේ කාලය හා උෂ්ණත්වය මත ව්යුහයන් තුළ විසරණය වන අපද්රව්ය සාන්ද්රණය බෙදා හැරීමේ යැපීම් සොයා ගැනීමට හැකි වීම විශේෂයෙන් වැදගත් වේ. දෙවන Fick සමීකරණය හෝ විසරණ සමීකරණය විසඳීමෙන් මෙය කළ හැකිය.
විසරණ සමීකරණය යනු අර්ධ අවකල සමීකරණයක් වන අතර, එය විසඳීම සඳහා, විසරණය වන ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය සහ ආරම්භක ව්යාප්තිය මගින් සෑහීමකට පත් විය යුතු ආරම්භක සහ මායිම් කොන්දේසි සකස් කිරීම අවශ්ය වේ. මෙම තත්වයන් තීරණය කරනු ලබන්නේ විසරණ ක්රියාවලිය සිදු වන විශේෂිත තත්ත්වය පිළිබඳ විශ්ලේෂණයක් මතය. ඝන ශරීරයක් තුළ සාන්ද්රණය යනු ඛණ්ඩාංක සහ කාලයෙහි අඛණ්ඩ ශ්‍රිතයක් බවත්, කාලය සම්බන්ධයෙන් එහි පළමු ව්‍යුත්පන්නය සහ ඛණ්ඩාංක සම්බන්ධයෙන් පළමු සහ දෙවන ව්‍යුත්පන්න බවත්, සහ https://pandia.ru/ බව මෙහිදී සටහන් කිරීම වැදගත් වේ. text/80/099/images/image039.gif "width="132" height="31"> අත්තනෝමතික විය හැකි නමුත් බොහෝ විට මෙම ශ්‍රිතය නියත හෝ ශුන්‍යයට සමාන වේ. මායිම් තත්ත්වයන් (මතුපිට තත්ත්වයන්) , සාමාන්යයෙන් විසරණ ගැටළු වලදී මතුපිට සාන්ද්රණය හෝ https ප්රවාහය නියම කර ඇත //pandia.ru/text/80/099/images/image042.gif" width="45" height="20"> සංක්රාන්ති, එහි ගැඹුර මයික්‍රොමීටරයක කොටස්වල නිරවද්‍යතාවයකින් පාලනය වේ.
පරීක්ෂණ ප්රශ්න
1. විසරණය යනු කුමක්ද?
2. පළමු Fick සමීකරණය ලියා ඇත්තේ කෙසේද?
3. දෙවන Fick සමීකරණය ලියා ඇත්තේ කෙසේද?
4. විසරණ සංගුණකය යනු කුමක්ද?
5. විසරණ සංගුණක වර්ග මොනවාද?
6. ඝනකයක උෂ්ණත්වය මත විසරණ සංගුණකයේ වෙනස රඳා පවතින්නේ කෙසේද?
7. අන්‍යෝන්‍ය විසරණ ක්රියාවලීන් සහ අන්තර් ලෝහ සංයෝග සෑදීම ලෝහ පටලවල ගුණ වෙනස් කරන්නේ කෙසේද?
8. විසරණ සමීකරණය විසඳන විට කෙනෙකුට ආරම්භක සාන්ද්‍රණ ව්යාප්තිය සහ මායිම් කොන්දේසි (මතුපිටෙහි කොන්දේසි) සැකසිය හැක්කේ කෙසේද?
පටලය හරහා ද්රව්ය ප්රවාහනය කිරීමේ සියලු වර්ගවලට බෙදිය හැකිය උදාසීන සහ ක්රියාකාරී ප්රවාහනය. නිෂ්ක්රීය ද්රව්ය ප්රවාහනය යනු බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් තොරව සිදු කරන ප්‍රවාහන වර්ගයකි. පහත දැක්වෙන වර්ග තිබේ උදාසීන ප්රවාහනයසෛල හා පටක වල ද්රව්ය : විසරණය, osmosis, electroosmosis සහ අසාමාන්ය osmosis, පෙරීම.
F යනු පදාර්ථයේ ප්රවාහය, c එහි සාන්ද්රණය, m විද්යුත් රසායනික විභවය, u සංචලනය, D විසරණය සහ u=D/RT වේ. එවිට Theorell සමීකරණය භාවිතයෙන් ලැයිස්තුගත ප්රමාණ අතර සම්බන්ධය සොයාගත හැක:
Ф = - u dm/dx (1) සමඟ
Theorell සමීකරණයට අනුව, F ද්රව්යයේ ප්රවාහය වාහක සාන්ද්රණය, සංචලනය සහ එහි විද්යුත් රසායනික විභවයේ අනුක්‍රමයේ ගුණිතයට සමාන වේ. ඍණ ලකුණෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ප්රවාහය අඩු වන දිශාවට යොමු කර ඇති බවයි.
සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමණයක් තිබීම හේතුවෙන් ද්රව්ය නිෂ්ක්රීය ප්‍රවාහනයේ ප්රධාන යාන්ත්‍රණය වන්නේ විසරණයයි. විසරණය- මෙය අණු වල තාප අවුල් සහගත චලනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස වැඩි සාන්ද්‍රණයකින් යුත් ප්‍රදේශයක සිට පහළ සාන්ද්රණය සහිත ප්‍රදේශයකට ද්රව්යයක් විනිවිද යාමේ ස්වයංසිද්ධ ක්‍රියාවලියකි. ෆික් විසරණ ක්රියාවලිය පිළිබඳ ගණිතමය විස්තරයක් ලබා දුන්නේය. ෆික්ගේ නියමයට අනුව, විසරණ අනුපාතය dm/dt සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය dC/dx හා විසරණය සිදුවන S ප්‍රදේශයට සෘජුව සමානුපාතික වේ:
Ф = dm/dt = - DS dC/dx (2)
F යනු පදාර්ථයේ ප්රවාහය, සංඛ්‍යාත්මකව ඒකක කාලයකට දී ඇති ප්රදේශයක් හරහා විසරණය වන පදාර්ථ ප්‍රමාණයට සමාන වේ. Flux ඝනත්වය j \u003d F / S යනු ඒකක කාලයකට ඒකක ප්රදේශයක් හරහා විසරණය වන ද්රව්ය ප්‍රමාණයයි.විසරණ අනුපාතය යනු යම් ප්රදේශයක් හරහා ඒකක කාලයකට විසරණය වන ද්රව්යයක ප්රමාණය (මවුල හෝ වෙනත් ඒකකවල) ලෙස වටහාගෙන ඇත. සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය යනු ද්රව්යයක ඒකක දිගකට C සාන්ද්රණය විසරණය දිශාවට වෙනස් වීමයි. (2) සමීකරණයේ දකුණු පැත්තේ ඇති සෘණ ලකුණෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ද්රව්යයේ වැඩි සාන්ද්‍රණයේ_ප්‍රදේශයේ_පහළ සාන්ද්‍රණයේ කලාපය දක්වා විසරණය සිදුවන බවයි. සමානුපාතික සාධකය ඩීසමීකරණයේ (2) විසරණ සංගුණකය ලෙස හැඳින්වේ. එහි භෞතික අර්ථය සොයා ගැනීම පහසුය S සහ dC/dxසමගියට සමානයි. විසරණ සංගුණකය සංඛ්‍යාත්මකව එකකට සමාන සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමයකින් ඒකක ප්රදේශයක් හරහා ඒකක කාලයකට විසරණය වන ද්රව්ය ප්‍රමාණයට සමාන වේ. විසරණ සංගුණකය ද්රව්යයේ ස්වභාවය සහ උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී. එය ද්රව්යයක විසරණය වීමේ හැකියාව සංලක්ෂිත කරයි.
සෛල පටලයක සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමණය තීරණය කිරීම අපහසු බැවින්, සෛල පටල හරහා ද්රව්ය පැතිරීම විස්තර කිරීමට සරල සමීකරණයක් භාවිතා කරයි:
dm / dt \u003d - PS (C 1 - C 2) (3), P \u003d D / d
මෙහි C 1 සහ C 2 යනු පටලයේ ප්‍රතිවිරුද්ධ පැතිවල ඇති ද්රව්යයේ සාන්ද්‍රණයයි; ආර් -විසරණ සංගුණකය හා සමාන පාරගම්යතා සංගුණකය, d යනු පටල ඝණකමයි. ද්රව්යයේ සහ උෂ්ණත්වයේ ස්වභාවය මත පමණක් රඳා පවතින විසරණ සංගුණකය මෙන් නොව, P ද පටලයේ ගුණ සහ එහි ක්රියාකාරී තත්ත්වය මත රඳා පවතී.
සරල සහ පහසු විසරණය.
විසරණය- මෙය අණු වල තාප අවුල් සහගත චලනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස වැඩි සාන්ද්‍රණයකින් යුත් ප්‍රදේශයක සිට පහළ සාන්ද්රණය සහිත ප්‍රදේශයකට ද්රව්යයක් විනිවිද යාමේ ස්වයංසිද්ධ ක්‍රියාවලියකි.
ද්රව්යවල උදාසීන හුවමාරු වර්ග කිහිපයක් තිබේ (විසරණය):
1. සරල විසරණය.
2. සිදුරු හරහා මාරු කිරීම.
3. වාහක භාවිතා කරමින් ප්රවාහනය (ජංගම සහ රිලේ සම්ප්රේෂණය).
සරල විසරණය සම්බන්ධතාවය මගින් ප්‍රකාශ වේ (ෆික් සමීකරණය):
J \u003d (dm / dt) / S \u003d -D (dС / dx), j යනු ද්රව්ය ප්‍රවාහයේ ඝනත්වය, (dС/dx) යනු සාන්ද්‍රණ ශ්‍රේණිය, D යනු විසරණ සංගුණකයයි. මෙම සමීකරණය මඟින් නිශ්චිත කාලයක් (t) සහ දන්නා ප්රදේශයක් (S) හරහා සෛලයට ඇතුළු වූ ද්රව්ය (m) ප්රමාණය ගණනය කිරීමට හැකි වේ: m = j t S.
අවසාන විසරණ වර්ග දෙක පහසු ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත, මන්ද. මෙම වර්ගයේ ප්රවාහනය මගින් ගෙන යන ද්රව්ය ප්රමාණය වඩා වැඩි ය.
අණු නම්විසරණ ද්රව්ය වෙනත් අණු සමඟ සංකීර්ණයක් සෑදීමෙන් තොරව චලනය වන අතර, එවැනි විසරණය ලෙස හැඳින්වේ සරල.
පහසු විසරණයඑය සමන්විත වන්නේ පටලය හරහා දුර්වල ලෙස විසරණය වන ද්රව්යයක් පටලය තුළ ජංගම හෝ ස්ථාවර වාහක ආධාරයෙන් එය හරහා ප්රවාහනය කිරීමෙනි. පහසු විසරණයේ විචලනය හුවමාරු විසරණය වේ, එය සමන්විත වන්නේ සහායක ද්රව්යයක් විසරණ ද්රව්යයක් සමඟ සංයෝගයක් සාදන අතර පටලයේ වෙනත් මතුපිටකට ගමන් කරයි. පටලයේ අනෙක් මතුපිටින්, විනිවිද යන ද්රව්යයේ අණුවක් මුදා හරින අතර එම ද්‍රව්‍යයේම තවත් අණුවක් එහි ස්ථානයට සම්බන්ධ වේ. නිදසුනක් ලෙස, හුවමාරු විසරණය හේතුවෙන් එරිත්රෝසයිට් සෝඩියම් ඉක්මනින් ප්ලාස්මා සෝඩියම් සඳහා හුවමාරු වන බව තහවුරු වී ඇත.
විද්යුත් විකාශනය. Nernst-Planck සමීකරණය.
උදාසීන ද්රව්ය පමණක් නොව, විවිධ ධ්‍රැවීයතාවක අයන ද විසරණයට සහභාගී වන බැවින්, නර්න්ස්ට් සහ ප්ලාන්ක් සූත්‍රය යෝජනා කළහ:
F = -uRT (dc/dx) - cuz F (dj/dx)
එහිදී: u = D/RT (අණුක සංචලතාව ලෙස හැඳින්වේ)
R යනු විශ්ව වායු නියතයයි;
T යනු නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය;
c යනු ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය;
z - සංයුජතාව;
F - ෆැරඩේ අංකය;
(dc/dx), (dj/dx) - සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය සහ විභව අනුක්‍රමය (විද්යුත් තීව්‍රතාවයට සමාන).
මෙම සමීකරණය Theorell සමීකරණයෙන් ව්‍යුත්පන්න වී ඇත: Ф \u003d -cu (dm / dx), m යනු විද්යුත් රසායනික විභවය වේ.
සාමාන්ය ස්ථාන මාරු සමීකරණය. විසරණය. FICK සමීකරණය
| පරාමිතිය නම | අර්ථය |
| ලිපි විෂය: | සාමාන්ය ස්ථාන මාරු සමීකරණය. විසරණය. FICK සමීකරණය |
| රුබ්රික් (තේමාත්මක කාණ්ඩය) | ක්රීඩාව |
ජීවය සඳහා අවශ්ය කොන්දේසියක් වන්නේ ජීව විද්යාත්මක පටල හරහා සෛල තුළට සහ ඉන් පිටතට ද්රව්ය මාරු කිරීමයි. ඒ අතරම, පටල සෘජුවම ප්‍රතිවිරුද්ධ කාර්යයන් දෙකක් සිදු කරයි: බාධකයක්, සෛලය විදේශීය ද්රව්ය වලින් ආරක්ෂා කර ඇති අතර ප්රවාහනය, අවශ්ය පරිවෘත්තීය ක්රියාවලීන්, ජෛව විභවයන් සහ ස්නායු ආවේගයන් උත්පාදනය කිරීම, ජෛව බලශක්ති යනාදිය සපයයි. .
භෞතික විද්‍යාවේදී, මාරු කිරීම යන පදය ආපසු හැරවිය නොහැකි ක්රියාවලීන් ලෙස වටහාගෙන ඇති අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස භෞතික පද්ධතියක ස්කන්ධ, ගම්‍යතාව, ශක්තිය, ආරෝපණය හෝ වෙනත් භෞතික ප්‍රමාණයක අවකාශීය චලනයක් (මාරු කිරීම) සිදුවේ. අංශු ඒවායේ භෞතික ලක්ෂණ මාරු කරන තැනින් තැනට ගමන් කරන බව තේරුම් ගත යුතුය: ස්කන්ධය, ගම්‍යතාවය, ශක්තිය, ආරෝපණය යනාදිය.
මාරු සංසිද්ධි ඇතුළත් වේ විසරණය - ස්කන්ධ මාරු කිරීම; තාප සන්නායකතාවය - බලශක්ති හුවමාරුව; දුස්ස්රාවීතාවය යනු මාධ්‍යයේ අංශු ගම්‍යතා මාරු කිරීමයි.
ජීව විද්යාත්මක ජීවීන්ගේ ජීවිතයට වඩාත්ම අත්‍යවශ්‍ය වන්නේ ස්කන්ධ හුවමාරු ක්රියාවලිය සහ විද්යුත් ආරෝපණ ක්‍රියාවලියයි. ජෛව භෞතික විද්‍යාවේදී, ʼʼtransportʼʼ යන පදය මාරු යන පදයට සමාන පදයක් ලෙස භාවිතා වේ. අණුක චාලක න්‍යායේ සංකල්ප මත පදනම්ව, අපි සාමාන්ය ප්‍රවාහන සමීකරණය ව්‍යුත්පන්න කරමු. පළමුවෙන්ම, මෙම කාර්යය සඳහා, අපි යම් මනඃකල්පිත ප්රදේශයක් හරහා ගමන් කරන අණු සංඛ්යාව තීරණය කරමු ΔS කාල පරතරය තුළ ද්රව්යය තුළ තබා ඇත. අපි OX අක්ෂය ΔS ට ලම්බකව යොමු කරමු (රූපය 5). නිසා මාධ්‍යයේ අංශුවල චලිතය අවුල් සහගත බැවින්, මුළු අංශු සංඛ්‍යාවෙන් තුනෙන් එකක් එක් එක් අවකාශීය අක්ෂය දිගේ චලනය වන බව කොන්දේසි සහිතව සැලකිය හැකිය. තව ද, මෙම තුන්වන (ᴛ.ᴇ. 1/6) අඩක් OX දිගේ වමේ සිට දකුණට ද, දෙවන භාගය - දකුණේ සිට වමට ද ගමන් කරයි. එවිට, ΔS පාදය සහිත සෘජුකෝණාස්‍රාකාර සමාන්තර නලයක පරිමාවේ සහ මාධ්‍යයේ අංශුවල සාමාන්ය ප්‍රවේගයට සමාන උසකින් යුත් සියලුම අංශු වලින් 1/6 තත්පර 1 කින් ΔS ප්රදේශය හරහා එක් දිශාවකට ගමන් කරයි: , n යනු ඒකක පරිමාවකට අංශු ගණන. Δt කාලය තුළ, දී ඇති දිශාවකට ගමන් කරන අංශු ගණන:
මෙම අවස්ථාවේ දී සෑම අංශුවක්ම එහි භෞතික ලක්ෂණ ප්රදේශය හරහා මාරු කරන බව මතක තබා ගනිමු: ස්කන්ධය, ආරෝපණය, ගම්‍යතාවය, ශක්තිය යනාදිය. එවිට ඕනෑම භෞතික ලක්ෂණයක ප්රමාණය ΔS ප්රදේශය හරහා සාමාන්ය දිශාවට සියලුම අංශු විසින් මාරු කරනු ලැබේ. නියම වේලාවට :
මාධ්යය සමජාතීය නම්, "වමේ සිට දකුණට" සහ "දකුණේ සිට වමට" චලනය වන අංශු සංඛ්යාව සමාන වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස භෞතික ප්රමාණ මාරු කිරීමක් සිදු නොවන බව පැහැදිලිය.
සලකා බලනු ලබන මාධ්යය එහි භෞතික ගුණාංගවල සමජාතීය බව අපි උපකල්පනය කරමු. මෙයින් අදහස් කරන්නේ එකම ලාක්ෂණික φ හි අගයන් අවකාශයේ විවිධ ස්ථානවල වෙනස් වන බවයි. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ʼʼවමේ සිට දකුණටʼ සහ ʼʼදකුණේ සිට වමටʼʼ පසුකර ඇති භෞතික රාශි ගණන සමාන නොවේ. ΔS ප්රදේශය හරහා ලැබෙන ප්රමාණය මාරු කිරීම අපි තක්සේරු කරමු.
ΔS ප්‍රදේශයේ වමට 1 ට සහ එහි දකුණට 2 ට සමාන වන OX ධනාත්මක දිශාවෙහි අගය අඩු වීමට ඉඩ දෙන්න (රූපය 6). වමේ සිට දකුණට Δt කාලය තුළ ΔS ප්රදේශය හරහා අගය (φN) මාරු කිරීම සමාන වේ:
φn 1 සහ φn 2 හි අගයන් ΔS සිට කොපමණ දුරකින් ගත යුතු දැයි සොයා ගැනීමට දැන් ඉතිරිව ඇත. φ අගයන් හුවමාරු වීම සහ n සාන්ද්රණය වෙනස් වීම සිදුවන්නේ අණු වල අන්තර්ක්‍රියා වලදී පමණි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ නිදහස් මාර්ගයේ දිගට සමාන දුරකින් අගය නොවෙනස්ව පවතින බවයි - λ වෙබ් අඩවියේ වමට සහ දකුණට. ΔS සිට මෙම දුර වලදී අපි සූත්‍රය (3) වෙත ආදේශ කිරීම සඳහා අගයන් (φn) ගනිමු. (3) හි දකුණු පැත්ත 2λ න් ගුණ කිරීම සහ බෙදීම, අපට ලැබෙන්නේ:
වටිනාකම
විශාලත්වයේ අනුක්‍රමණය (φn) ලෙස හැඳින්වේ. 2λ = ∆ x– අගය (φn) අගය (φn) 1 සිට (φn) 2 දක්වා වෙනස් වන දුර. අවසාන වශයෙන්, ප්රතිඵලය මාරු කිරීම සඳහා අපට ඇත්තේ:
ඍණ ලකුණට හේතුව භෞතික ප්‍රමාණයක මාරුවීම ප්‍රමාණයේ අනුක්‍රමයට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට (φn) සිදුවීමයි. Grad(φn) දකුණේ සිට වමට යොමු කර ඇති අතර, පරිවර්තනය (φn) වමේ සිට දකුණට (රූපය 3). ප්‍රකාශනය (6) යනු සාමාන්ය ප්‍රවාහන සමීකරණයකි.
එහි පදනම මත විසරණයේ සංසිද්ධිය සලකා බලන්න, ᴛ.ᴇ. මහා මාරු කිරීම. මාරු කළ යුතු ප්රමාණය අණුවේ ස්කන්ධය වනු ඇත, ᴛ.ᴇ. φ = m. එවිට, m·n = ρ. φ - m වෙනුවට (6) සමීකරණයට ආදේශ කිරීම, අපට ලැබේ
මෙහි ΔM යනු ඝනත්වය අඩුවන දිශාවට ලම්බකව ΔS ප්රදේශය හරහා Δt හරහා විසරණයෙන් මාරු වන වායු ස්කන්ධයයි. නිරූපනය කරමින්, අපි විසරණ සමීකරණය (ෆික්ගේ නියමය) ආකාරයෙන් ලබා ගනිමු:
මෙහි නියත D යනු විසරණ සංගුණකය වන අතර එහි මානය (m 2 / s) වේ.
පදාර්ථ ප්රමාණය, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, කාල ඒකකයකට සම්පූර්ණ හරස්කඩ ΔS හරහා මාරු කරනු ලැබේ, පදාර්ථයේ ප්රවාහය ලෙස හැඳින්වීම සිරිතකි:
ෆික්ගේ සමීකරණය පදාර්ථයේ ප්‍රවාහ ඝනත්වය (මාරු තීව්‍රතාවය) අනුව ද ලිවිය යුතුය - ඒකක කාලයකට හරස්කඩ ප්‍රවාහයේ ඒකක ප්රදේශයක් හරහා මාරු වන පදාර්ථයේ ස්කන්ධය ලෙස වටහා ගන්නා අගයකි:
මාරු සංසිද්ධි සජීවී සෛලවල සහ විවිධ මාදිලියේ අධ්‍යයනය කෙරේ. පදාර්ථ මාරු කිරීම බලශක්ති වියදමකින් තොරව (නිෂ්ක්රීය ප්රවාහනය) සහ ATP (ක්රියාකාරී ප්රවාහනය) ශක්තිය හේතුවෙන් සිදුවිය හැක.
4. ජීව විද්යාත්මක පටල හරහා ද්රව්ය ප්රවාහනය කිරීම.
4.1 නිෂ්ක්රීය මාරු කිරීම. පටලයක් හරහා අණු සහ අයනවල නිෂ්ක්රීය ප්‍රවාහනයේ ප්‍රභේද.
ජීව විද්යාත්මක පටලවල ක්‍රියාකාරිත්වයේ වැදගත් අංගයක් වන්නේ අණු, පරමාණු සහ අයන පසුකර යාමට හෝ නොයෑමට ඇති හැකියාවයි. මෙම හැකියාව පාරගම්යතාව ලෙස හැඳින්වේ. පටල පාරගම්යතාව පිළිබඳ ගැටළුවට සෛලයට ඇතුළු වන සහ පිටවන අංශුවල චාලකයේ ගැටළුව මෙන්ම සෛලය සහ අන්තර් සෛලීය මාධ්යය අතර ද්රව්ය බෙදා හැරීමේ යාන්ත්‍රණය ඇතුළත් වේ. ජෛව පටලවල පාරගම්යතාව පිළිබඳ අධ්‍යයනය වෛද්‍ය විද්‍යාව සඳහා සහ විශේෂයෙන් ඖෂධවේදය සහ විෂ විද්‍යාව සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. ප්රතිකාර සඳහා, සාමාන්ය සහ ව්යාධි තත්වයන් තුළ පටලය හරහා ඖෂධීය කාරක සහ විෂ ද්රව්ය විනිවිද යාමේ හැකියාව දැන ගැනීම අතිශයින් වැදගත් වේ.
පටලයක් හරහා ද්රව්යයක් ප්රවාහනය කිරීම සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක් වන අතර එය බොහෝ ආකාරවලින් සිදු කළ හැක. අණු වල චලනය සඳහා ගාමක බලය කුමක්ද යන්න මත යැපීම අනුව, සියලු වර්ගවල මාරු කිරීම් උදාසීන හා ක්රියාකාරී ලෙස බෙදිය හැකිය. කිසියම් අනුක්‍රමණයක සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති ශක්තිය හේතුවෙන් ද්රව්යයක නිෂ්ක්රීය ප්රවාහනය සිදු කෙරෙන අතර ATP ජල විච්ඡේදනයේ රසායනික ශක්තියේ වියදම සමඟ සම්බන්ධ නොවේ. ජීව විද්යාත්මක පද්ධති සඳහා වඩාත්ම වැදගත් වන්නේ සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමයයි - dc/dx, විදුලි විභවය - dφ/dx සහ ජල ස්ථිතික පීඩනය - dr/dx.
ජීව විද්යාත්මක පටල හරහා පහත දැක්වෙන උදාසීන හුවමාරු වර්ග තිබේ: සරල විසරණය, සිදුරු හරහා විසරණය, පහසු විසරණය, ඔස්මෝසිස් සහ පෙරීම:
ඒ )සරල විසරණය - ϶ᴛᴏ අංශුවල අවුල් සහගත තාප චලිතය හේතුවෙන් වැඩි සාන්ද්‍රණයක් ඇති ස්ථානවල සිට අඩු සාන්ද්‍රණයක් ඇති ස්ථානවලට පදාර්ථයේ ස්වයංසිද්ධ චලනය. උදාහරණයක් ලෙස, ඝනකම සහිත ජීව පටලයක් හරහා යම් ආකාරයක ආරෝපණය නොකළ අංශු විසරණය කිරීම සලකා බලන්න. එල්. අපි Fick සමීකරණය ලියන්නේ ද්‍රාවණයක දී ඇති ද්රව්ය වර්ගයක සාන්ද්රණය අනුව ය. ද්‍රාවණයක් සඳහා ඒකක පරිමාවකට ද්රාවිත ද්රව්යයක ස්කන්ධය එහි ස්කන්ධ සාන්ද්රණය (kg / m 3) බව දැකීම අපහසු නැත. දැන් (10) ට අනුකූලව, සාමාන්ය දිශාවට පටල මතුපිට හරහා ද්රව්ය ප්‍රවාහයේ ඝනත්වය ලියා ඇත:
D යනු විසරණ සංගුණකය, Δc/Δ xමාරු දිශාව ඔස්සේ ස්කන්ධ සාන්ද්රණය අනුක්‍රමණය වේ. c අගයෙන් රේඛීය නියමයකට අනුව පටලය හරහා විසරණය වන අංශු සාන්ද්රණය පටලයේ වෙනස් වේ යැයි අපි උපකල්පනය කරමු. මම, සෛලය ඇතුළත m, අන්තර් සෛලීය මාධ්‍යයේ c o,m අගයට (රූපය 7). එවිට සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය මෙසේ ප්‍රකාශ කළ හැක.
o, m සහ s සමඟ සාන්ද්රණය මනින්න මම, පටලයේ මායිම් ස්ථර වල m ප්රායෝගිකව කළ නොහැකි ය. මෙම හේතුව නිසා, අපි සම්බන්ධතාවය භාවිතා කරමු:
කොහෙද s o සහ s මමපිළිවෙලින් අන්තර් සෛලීය තරලයේ සහ සයිටොප්ලාස්මයේ මෙම ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය වේ. කොහෙන්ද, ඒක දීලා මම,m = k s මම, a සමඟ o, m = k සමඟ o, අපට ලැබෙන්නේ:
(14) සැලකිල්ලට ගනිමින්, පටලය හරහා අංශු විසරණය සඳහා සමීකරණය ස්වරූපය ගනී:
Collender සමීකරණය වේ. (පහළොව)
වටිනාකම P = Dk / l සාමාන්යයෙන් පාරගම්යතා සංගුණකය ලෙස හැඳින්වේ . සජීවී සෛලයක් තුළ, එවැනි විසරණය ඔක්සිජන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් මෙන්ම ඖෂධීය ද්රව්ය සහ විෂ ද්රව්ය ගණනාවක් ගමන් කිරීම සහතික කරයි.
බී) විසරණය ලිපිඩ සහ ප්‍රෝටීන් සිදුරු හෝ නාලිකා හරහා ගමන් කළ හැකිය , පටලයෙහි ඡේදයක් සාදනු ලැබේ (රූපය 8). මෙම පටලය හරහා විනිවිද යාමේ එවැනි යාන්ත්රණයක් ලිපිඩ-ද්රාව්ය නොවන ද්රව්ය සහ ජල-ද්රාව්ය හයිඩ්රේටඩ් අයන (සීනි, මධ්යසාර) අණු සඳහා සාමාන්ය වේ. මෙම වර්ගයේ ප්රවාහනය ජල අණු වැනි කුඩා අණු පමණක් නොව, විශාල අංශු පටලය හරහා ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසයි. මෙම නඩුවේ පාරගම්යතාවයේ අගය තීරණය වන්නේ අණු වල ප්රමාණය අනුවය: වැඩිවන ප්රමාණය සමඟ, අණු වල පාරගම්යතාව අඩු වේ.
සිදුරු හරහා පැතිරීම Fick සමීකරණය මගින් ද විස්තර කෙරේ. ඒ අතරම, සිදුරු පැවතීම පාරගම්යතා සංගුණකය වැඩි කරයි P. නාලිකා විවිධ අයන සම්බන්ධයෙන් තෝරා ගැනීමේ හෝ තෝරා ගැනීමේ හැකියාව ප්‍රදර්ශනය කළ හැකිය, මෙය විවිධ අයන සඳහා විවිධ පාරගම්යතාවයන් තුළ ප්‍රකාශ වේ.
තුල) වාහක අණු වල සහභාගීත්වය ඇතිව පහසු විසරණය සිදු වේ. ග්ලූකෝස්, ග්ලිසරෝල්, ඇමයිනෝ අම්ල සෛල තුළට විනිවිද යාමේ වේගය සාන්ද්‍රණයේ වෙනස මත රේඛීය යැපීමක් නොමැති බව සොයා ගන්නා ලදී. ඇතැම් සාන්ද්‍රණයන් සඳහා, පටලයක් හරහා ද්රව්යයක් විනිවිද යාමේ වේගය සරල විසරණයක් සඳහා බලාපොරොත්තු වීමට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය. සාන්ද්‍රණ වෙනස වැඩි වන විට, විසරණ අනුපාතය Kollender සමීකරණයෙන් (15) පහත දක්වා ඇති ප්‍රමාණයට වඩා අඩු ප්‍රමාණයකට වැඩි වේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, පහසු විසරණය නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ.
එහි යාන්ත්‍රණය A, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ ස්වාධීනව පටලය හරහා දුර්වල ලෙස විනිවිද යාම, සහායක ද්රව්යයේ X අණු සමඟ සංකීර්ණයක් සෑදිය හැකිය (රූපය 9), ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ lipids හි දියවී ඇත. පටල මතුපිට අසල, A අණු ලිපිඩවල දිය වීමට හැකි AX සංකීර්ණය සාදයි. විසරණයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස පටලයේ අනෙක් පැත්තේ සිටීමෙන් සමහර සංකීර්ණ A අණු වලින් වෙන් වේ.X අණුව නැවත පටලයේ පිටත පෘෂ්ඨයට පැමිණ A අණුව සමඟ නව සංකීර්ණයක් සෑදිය හැක.ඇත්ත වශයෙන්ම, මේ ආකාරයෙන් A ද්රව්ය ප්රවාහනය එක් සහ අනෙක් දිශාවට සිදු වේ. මෙම හේතුව නිසා, ප්රතිඵලයක් ලෙස මාරු කිරීම සිදුවනු ඇත්තේ පටලයේ එක් පැත්තක සහ අනෙක් පැත්තෙන් A සාන්ද්රණය වෙනස් නම් පමණි. මේ ආකාරයෙන්, උදාහරණයක් ලෙස, ප්රතිජීවක valinomycin පටල හරහා පොටෑසියම් අයන ප්රවාහනය කරයි. පටලය හරහා අයන ප්‍රවාහනයේ වේගය තෝරා බේරා වැඩි කිරීමට හැකියාව ඇති සංයෝග අයනොෆෝර් ලෙස හැඳින්වේ. .
මාධ්‍යයේ A අණු සාන්ද්රණය වාහක ද්රව්යයේ සියලුම අණු සම්බන්ධ වන පරිදි නම්, A ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය තවදුරටත් වැඩි වීම තවදුරටත් විසරණ වේගයේ වැඩි වීමක් ඇති නොකරයි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ පහසු විසරණයට දේපල ඇති බවයි
සන්තෘප්තිය.
පහසු විසරණය සමඟ, වාහකය එකම සංයෝගයක් වන අවස්ථාවන්හිදී මාරු කරන ලද ද්රව්යවල තරඟය නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ. උදාහරණයක් ලෙස, ග්ලූකෝස් ෆෲක්ටෝස් වලට වඩා හොඳින් ඉවසා ඇත; ෆෲක්ටෝස් සයිලෝස් වලට වඩා හොඳයි; සයිලෝස්, අරාබිනෝස් වලට වඩා හොඳයි, ආදිය.
පටලය හරහා අයනවල පහසු විසරණය වරණාත්මකව අවහිර කළ හැකි සංයෝග ද දන්නා කරුණකි. Οʜᴎ වාහක අණු සමඟ ශක්තිමත් සංකීර්ණ සාදයි. උදාහරණයක් ලෙස, fugu මාළු විෂ ටෙට්‍රොඩොටොක්සින් සෝඩියම් ප්රවාහනය අවහිර කරයි, ෆ්ලොරිඩ්සින් සීනි ප්රවාහනය වළක්වයි.
පහසු විසරණයේ විචලනය වන්නේ ස්ථාවර වාහක භාවිතයෙන් ප්රවාහනය කිරීමයි. X අණු පටලය හරහා ස්ථාවර දම්වැල් සාදයි, නිදසුනක් ලෙස, සිදුරක් ඇතුළත රේඛාව (රූපය 10). ප්රවාහනය කරන ලද ද්රව්යයේ අණු A වාහක අණුවකින් තවත් වාහක අණුවකට මාරු කරනු ලැබේ, රිලේ තරඟයකදී මෙන්. X වාහකය සමඟ නිශ්චිත අන්තර්ක්‍රියා කිරීමට හැකියාවක් නොමැති නම්, A අංශුවලට ඒ හරහා ගමන් කිරීමට සිදුරු තුළ ඇති ඉඩ ප්‍රමාණවත් නොවන බව උපකල්පනය කෙරේ.
සෛල පටලය හරහා ද්රව්ය නිෂ්ක්රීය ලෙස ප්රවාහනය කිරීමේ ප්රධාන වර්ගය විසරණයයි. අනෙකුත් සියලුම ආකාරයේ උදාසීන ප්රවාහනය ප්රධාන වශයෙන් ජලය ප්රවාහනය සමඟ සම්බන්ධ වේ.
තුල) ඔස්මෝසිස් යනු විවිධ සාන්ද්‍රණයන්හි ද්රාවණ දෙකක් වෙන් කරන අර්ධ පාරගම්ය පටලයක් හරහා ද්‍රාවකයක් පැතිරීමයි.. ද්‍රාවකයේ මෙම චලනය ඇති කරන බලය සාමාන්යයෙන් ඔස්මොටික් පීඩනය ලෙස හැඳින්වේ. ජලය සහ ද්රාව්ය අණු වල තාප චලිතය හේතුවෙන් එය පැන නගී. සමහර ජල අණු දෛශිකඑහි ප්‍රවේග පටලයේ නාලිකාවලට සමාන්තර වන අතර එය හරහා විනිවිද යයි. ඒ සමගම, ද්රාවිත ද්රව්යය A සඳහා, පටලය අපිරිසිදු වේ. මේ හේතුව නිසා A සාන්ද්රණය අඩු ද්‍රාවණයකින් ජලය ගලා යාම වැඩි වනු ඇත (මෙම ද්‍රාවණය තුළ ජල සාන්ද්රණය වැඩි වේ). ක්රියාවලිය A හි වැඩි සාන්ද්‍රණයක් සහිත ද්‍රාවණයක හයිඩ්‍රොස්ටැටික් (ජල) පීඩනය වැඩි වීමට හේතු වේ. මෙම අතිරික්ත පීඩනය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට ජලය පෙරීමට හේතු වේ. යම් අවස්ථාවක දී ගතික සමතුලිතතා තත්වයක් ඇතිවේ. මෙම තත්වයට අනුරූප වන පීඩනය ඔස්මොටික් පීඩනය ලෙස හැඳින්වේ. ඔස්මොටික් පීඩනයේ අගය වෑන් හොෆ් සමීකරණය මගින් තීරණය වේ:
p = i c R T, (16)
c යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ සාන්ද්‍රණයයි; T යනු තාප ගතික උෂ්ණත්වය; R යනු වායු නියතයයි; i - සමස්ථානික සංගුණකය, අණු විඝටනය වීම නිසා ද්‍රාවණයේ අංශු ගණන කොපමණ වාර ගණනක් වැඩි වී ඇත්ද යන්න පෙන්වයි. පටලය හරහා ජලය ඔස්මොටික් මාරු කිරීමේ අනුපාතය තීරණය වන්නේ අනුපාතය අනුව ය:
මෙහි P o යනු පාරගම්යතා සංගුණකය, S යනු පටලයේ ප්රදේශය, (p 1 - p 2) යනු පටලයේ එක් පැත්තක සහ අනෙක් පැත්තෙන් ඔස්මොටික් පීඩනවල වෙනසයි.
G) පෙරීම සාමාන්යයෙන් හඳුන්වන්නේ හයිඩ්‍රොස්ටැටික් පීඩන අනුක්‍රමයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ පටලයේ සිදුරු හරහා තරල චලනය වීමයි.. මෙම නඩුවේ පරිමාමිතික තරල හුවමාරු අනුපාතය Poiseuille නීතියට කීකරු වේ:
මෙහි r යනු සිදුරු අරය වේ; එල්සිදුරු නලයේ දිග වේ; (p 1 -p 2) - නලයේ කෙළවරේ පීඩන වෙනස; η යනු ප්රවාහනය කරන ලද ද්රවයේ දුස්ස්රාවීතා සංගුණකය; සිදුරු දිගේ පීඩන අනුක්‍රමයේ මාපාංකය වේ; - හයිඩ්රොලික් ප්රතිරෝධය. රුධිර වාහිනී (කේශනාලිකා) බිත්ති හරහා ජලය මාරු කරන විට මෙම සංසිද්ධිය නිරීක්ෂණය කෙරේ. බොහෝ භෞතික විද්යාත්මක ක්‍රියාවලීන්හි පෙරීමේ සංසිද්ධිය වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, වකුගඩු නෙෆ්‍රෝන වල ප්‍රාථමික මුත්රා සෑදීම සිදුවන්නේ රුධිර පීඩනයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ රුධිර ප්ලාස්මා පෙරීමේ ප්‍රති result ලයක් ලෙස ය. සමහර ව්යාධි වලදී, පෙරීම වැඩි දියුණු වන අතර එය ඉදිමීමට හේතු වේ.
සාමාන්ය ස්ථාන මාරු සමීකරණය. විසරණය. FICK'S EQUATION - සංකල්පය සහ වර්ග. "සාමාන්ය ස්ථාන මාරු සමීකරණය. විසරණය. FICK EQUATION" 2017, 2018 කාණ්ඩයේ වර්ගීකරණය සහ විශේෂාංග.
අපි දැන් Fick ගේ නීතිවලට අදාළ අවකල සමීකරණ සලකා බලමු.
විසරණ සමීකරණය - අර්ධ ව්‍යුත්පන්නවල අවකල සමීකරණයක විශේෂිත ආකාරයකි. එය නිශ්චල නොවන සහ නිශ්චල වේ.
ත්‍රිමාණ විසරණයේ දී, ෆික්ගේ පළමු නියමයේ ස්වරූපය ඇත:
කොහෙද jපෘෂ්ඨීය ඒකකයක් හරහා විසරණ ප්‍රවාහ ඝනත්වය වේ.
ෆික්ගේ දෙවන නියමය:
එක්-මාන විසරණයේ සරලම අවස්ථාවෙහිදී (උදාහරණයක් ලෙස, අසීමිත තහඩුවක විසරණය), ප්රධාන අවකල ආකාර දෙකක්
9a සමීකරණය මඟින් යම් මාධ්‍යයක ඒකක මතුපිටක් හරහා ස්ථායී ප්‍රවාහ තත්ත්වයකදී විසරණයක් විනිවිද යාමේ වේගය ලබා දෙයි, එය සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය සහ විසරණ සංගුණකය ලෙස හඳුන්වන නියතය අනුව ප්‍රකාශ වේ. D; එස්- විසරණ ප්රවාහය හරහා ගමන් කරන මතුපිට ප්රදේශය [cm 2]. Lv.96 කාලයෙහි ශ්‍රිතයක් ලෙස මාධ්‍යයේ යම් ස්ථානයක විසරණයක් සමුච්චය වීම තීරණය කරයි. සමීකරණය යනු ප්‍රවාහයේ නිශ්චල නොවන තත්වයයි.
සමජාතීය මාධ්‍යයක, විසරණ සංගුණකය ඛණ්ඩාංකයේ ශ්‍රිතයකි, එවිට:
D = f(x,y,z)හා
ඇනිසොට්‍රොපික් මාධ්‍යයක, එක් එක් ඛණ්ඩාංක අක්ෂය දිගේ විසරණය එහිම විසරණ සංගුණකය සමඟ ඉදිරියට යයි. Dx , Dyහා Dz. අ D = constඑවිට:
අපි ආදේශනය භාවිතා කරන්නේ නම් 
එවිට අපි විසරණ සමීකරණයේ සුපුරුදු ස්වරූපය ලබා ගනිමු:
අනෙකුත් සමාන්තර ක්රියාවලීන් මගින් විසරණය සංකීර්ණ වූ විට, ක්රියාවලියේ ගමන් මග විස්තර කරනු ලබන්නේ "සම්භාව්‍ය" විසරණ සමීකරණවල විසඳුම් වලට වඩා වෙනස් ප්‍රකාශන මගිනි. ස්ථීර උපකල්පනය ඩීසැමවිටම යුක්තිසහගත නොවේ - බොහෝ විට විසරණ සංගුණකය විසරණයේ සාන්ද්රණය, සාන්ද්‍රණ ශ්‍රේණිය, අවකාශීය ඛණ්ඩාංකය සහ විසරණ අත්හදා බැලීමේ කාලය මත රඳා පවතී (සහ සමහර විට - මෙම සියලු පරාමිතීන් එකට ගත් විට). මෙම අවස්ථාවෙහිදී, i-th Fick's නියමයේ සමීකරණය නොවෙනස්ව පවතින අතර, 2වන නියමය D හි සමීකරණය ව්‍යුත්පන්න කිරීමේදී, විචල්‍යයක් ලෙස, ඔවුන් නැවත නැවත අවකලනය වීමේ සලකුණ ඉවත් නොකරයි.
විසරණ සංගුණකය කාලය මත රඳා පවතී නම් D=J)
