विसरण
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विसरण या प्रसार उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से सांद्रता प्रवणता के नीचे कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर अणुओं की शुद्ध निष्क्रिय गति है। विसरण या प्रसार एक प्रकार की शारीरिक प्रक्रिया है।विसरण करने वाला वाला पदार्थ ठोस, तरल या गैस हो सकता है। इसके अलावा, जिस माध्यम में प्रसार होता है वह तीन भौतिक अवस्थाओं में से एक में भी हो सकता है। अगरबत्ती की सुगंध कमरे में फैल जाती है, चीनी विलायक में घुल जाती है, पोटैशियम परमैगनेट जल में घुल जाता है, आदि प्रसार के कारण होता है।
प्रसार की प्रक्रिया
प्रसार वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक पदार्थ के कण दूसरे पदार्थ के कणों के माध्यम से फैलते हैं। प्रसार अपने आप तब होता है जब कण उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से, जहां उनकी संख्या बहुत अधिक होती है, कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर फैलते हैं जहां उनकी संख्या कम होती है। प्रसार सभी दिशाओं में होता है। यह एक प्राकृतिक घटना है जिसे उलटा या रोका नहीं जा सकता। यह किसी माध्यम के कणों का उसकी उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से उसकी निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर बिना ऊर्जा व्यय किए गति करना है। तरल और गैसों का प्रसार होता है क्योंकि अणु अनियमित रूप से चलने में सक्षम होते हैं। गति के कारण अणु एक दूसरे से टकराते हैं और अपनी दिशा बदलते हैं और माध्यम में संतुलन बनाए रखने की कोशिश करते हैं।
विसरण या प्रसार के प्रकार
प्रसार या तो सरल प्रसार हो सकता है या किसी अन्य अणु द्वारा सुगम किया जा सकता है।
सरल प्रसार
सरल प्रसार किसी अन्य अणु की प्रत्यक्ष भागीदारी के बिना उनकी सांद्रता प्रवणता के साथ अणुओं की गति है। अणु उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर तब तक चलते हैं जब तक कि सांद्रता पूरे माध्यम में समान न हो जाए। इसमें किसी पदार्थ का फैलाव या किसी झिल्ली के पार किसी कण की गति हो सकती है। गंध हवा के माध्यम से प्रसार करती है, नमक पानी के माध्यम से प्रसार करता है और पोषक तत्व रक्त से शरीर के ऊतकों तक प्रसार करते हैं।
सुगम प्रसार
सुगम प्रसार एक प्रकार का परिवहन अणु की मदद से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र तक जैविक झिल्ली में पदार्थों का परिवहन है। पदार्थ अपनी सांद्रता प्रवणता की दिशा में चलते हैं, इसलिए रासायनिक ऊर्जा की सीधे आवश्यकता नहीं होती है। प्रसार के लिए किसी अन्य अणु (सुविधाकर्ता) की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। हाइड्रोफोबिक लिपिड बाईलेयर में बड़े या ध्रुवीय अणुओं की गति के लिए सुगम प्रसार की आवश्यकता होती है।यह एक चयनात्मक प्रक्रिया है इसलिए झिल्ली केवल चयनात्मक अणुओं और आयनों को ही इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देती है। यह अन्य अणुओं को झिल्ली से गुजरने से रोकता है। सुगम प्रसार के लिए एटीपी जैसे उच्च ऊर्जा अणुओं की आवश्यकता नहीं होती है। सुगम प्रसार एक झिल्ली प्रोटीन की सहायता से कोशिका झिल्ली में अणुओं की निष्क्रिय गति है।
विसरण या प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक
- प्रसार की प्रक्रिया तभी हो सकती है जब किसी अवरोध के पार किसी पदार्थ की दो अलग-अलग सांद्रता के बीच सांद्रता में अंतर हो। इसलिए दोनों सांद्रता के बीच अंतर जितना अधिक होगा, प्रसार की दर उतनी ही अधिक होगी।
- झिल्ली पारगम्यता में वृद्धि के साथ आयनों के प्रसार की दर में वृद्धि होती है।
- पदार्थों को जितनी कम दूरी तय करनी होगी, प्रसार की दर उतनी ही तेज़ होगी।
- छोटे कण का प्रसार बड़े आकार के अणु की तुलना में अधिक तीव्र होता है।
- तापमान जितना अधिक होगा, प्रसार की दर उतनी ही तेज होगी।
- गैस में विसरण द्रव में विसरण की तुलना में काफी तेज होता है।
- जब झिल्ली का सतह क्षेत्र बढ़ता है, तो प्रसार की दर भी बढ़ जाती है, क्योंकि अणुओं के लिए झिल्ली में फैलने के लिए अधिक जगह होती है।
ग्राहम का प्रसार का नियम
ग्राहम का विसरण नियम बताता है कि स्थिर तापमान और दबाव पर गैसों के विसरण की दर आणविक द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है। इसमें कहा गया है कि जब तापमान और दबाव स्थिर होता है तो उच्च मोलर द्रव्यमान वाले परमाणुओं की तुलना में कम मोलर द्रव्यमान वाले परमाणुओं की तुलना में धीमी गति से प्रवाह होता है। यह नियम यह भी कहता है कि मोलर द्रव्यमान का वर्गमूल प्रवाह की दर के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
विसरण या प्रसार का महत्व
- कोशिकाओं के लिए प्रसार महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उन्हें ऊर्जा प्राप्त करने और बढ़ने के लिए आवश्यक उपयोगी पदार्थ प्राप्त करने की अनुमति देता है, और उन्हें अपशिष्ट उत्पादों से छुटकारा दिलाता है।
- संतुलन बनाए रखने में प्रसार महत्वपूर्ण है।
- यह प्रक्रिया कोशिका झिल्ली के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड गैस को रक्त में फैलाकर श्वसन में मदद करती है।
- मिट्टी में उपस्थित जल उनकी जड़ रोम कोशिकाओं के माध्यम से पौधों में प्रसार करता है।
- मनुष्यों में प्रसार पदार्थों को कोशिकाओं के अंदर और बाहर ले जाने में मदद करता है।
- पसीना निकलने के माध्यम से शरीर को ठंडा करने के लिए प्रसार की प्रक्रिया में शरीर की गर्मी निकलती है।
- जल अणुओं के एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक फैलने के कारण पादप कोशिकाओं की कोशिका दीवारें नम रहती हैं।
- गैसों का आदान-प्रदान रंध्रों के माध्यम से विसरण के कारण होता है।
- प्रसार के कारण सुगंध या खुशबू फैलती है।
अभ्यास प्रश्न
- प्रसार क्या है?
- सुगम प्रसार क्या है?
- प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक कौन से हैं?
- प्रसार का महत्व बताइये।
