Диффузия в твердых телах, жидкостях и газах: определение, условия. Ботокс или диспорт – что лучше применять от морщин

с. 1

Диффузия во всей её красоте

Ученицы: 7 класса

Шурдумовой М.

Руководитель: учитель физики

Хамжуева Р.Ч.

Введение

1.Определение диффузии

2.История открытия

II. Явление диффузии, его сущность

1.Описание процесса диффузии

2. Объяснение явления диффузии

III. Значение диффузии

Диффузия в растительном мире
Влияние человека на протекание диффузии в природе
Осмос. Практическое применение осмоса
Роль диффузии в технике
Вредное проявление диффузии

IV. Практическая часть.

1.Проведенные опыты

2.Диффузия в искусстве.

V.Заключение

Список использованной литературы

Сегодня я буду говорить об очень интересном и наиважнейшем явлении в нашей жизни. Но, а пока... Послушайте отрывок из старой ассирийской сказки «Царь Зимаар». «Был у царя умный советник Аяз, которого он очень уважал. Как обычно бывает в таких случаях, у Аяза были враги, которые его оклеветали перед царем, и тот, послушав их, заключил его в тюрьму. Когда к Аязу пришла жена, он велел ей поймать большого муравья, привязать к его лапке крепкую нитку длиной сорок метров, к свободному концу её привязать верёвку такой же длину и пустить муравья по наружной стене тюрьмы в указанном месте. Как сказал Аяз, так жена и сделала. Сам же Аяз накрошил на окно камеры сахара и муравей по запаху сахара добрался до камеры, где сидел Аяз».

Конечно же вы догадались, какое физическое явление помогло Аязу заполучить в своё распоряжение верёвку для побега!

Посмотрите на пословицы на слайде

1. Ложка дёгтя в бочке мёда.

2 Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее

3. Овощной лавке вывеска не нужна.

4 Волка нюх кормит

В моей работе я речь пойдет о диффузии.

Диффузия (лат. diffusio - распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) - процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.

История открытия.

При наблюдении в микроскопе взвешенной цветочной пыльцы в воде Роберт Броун наблюдал хаотичное движение частиц, возникающее «не от движения жидкости и не от ее испарения».

Дальнейшие исследования диффузии.

Ж.Нолле (1748)- Открытие диффузии жидкости сквозь перегородку.

Ж.Нолле (1748)- Открытие осмоса.

Осмос- процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества (меньшей концентрации растворителя).

А.Фик (1855)- Закон диффузии.

Й.Стефан (1871)- Теория диффузии газов.

Дж.Максвелл (1866)- Теория переноса в общем виде (диффузия, теплопроводность, внутреннее трение).

К.Нейман (1872)- Предсказание термодиффузии.

Б.Феддерсен (1873)- Открытие термодиффузии.

Явление «диффузия», его сущность

Я продемонстрирую диффузию в газах, разбрызгивая в углу класса дезодорант. Распространение запаха объясняется движением молекул. Это движение носит непрерывный и беспорядочный характер. Сталкиваясь с молекулами газов, входящих в состав воздуха, молекулы дезодоранта много раз меняют направление своего движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по всей комнате.

Процесс проникновения частиц (молекул, атомов, ионов) одного вещества между частицами другого вещества вследствие хаотичного движения называется диффузией. Таким образом, диффузия – результат хаотичного движения всех частиц вещества, всякого механического воздействия.

Движения частиц при диффузии совершенно случайны, все направления смещения равновероятны.Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия. Диффузия – перенос вещества, обусловленный самопроизвольным выравниванием неоднородной концентрации атомов или молекул разного вида. Если в сосуд впустить порции различных газов, то через некоторое время все газы равномерно перемешиваются: число молекул каждого вида в единице объёма сосуда станет постоянным, концентрация выравнивается.

Диффузия объясняется так. Сначала между двумя телами чётко видна граница раздела двух сред (рис.1а). Затем, вследствие своего движения отдельные частицы веществ, находящихся около границы, обмениваются местами.

Граница между веществами расплывается (рис.1б). Проникнув между частицами другого вещества, частицы первого начинают обмениваться местами с частицами второго, находящимися во всё более глубоких слоях. Граница раздела веществ становится ещё более расплывчатой. Благодаря непрерывному и беспорядочному движению частиц этот процесс приводит в конце концов к тому, что раствор в сосуде становится однородным (рис.1в).

Рис.1. Объяснение явления диффузии.

Закономерности протекания диффузии

Обратим внимание на закономерности протекания явления. Разница концентрации является движущей силой диффузии. Если концентрация всюду одинакова, диффузный перенос вещества отсутствует. Выравнивание концентрации в результате диффузии происходит только в отсутствие внешних сил. Если разница концентраций существует наряду с разницей температур, в электрическом поле или в условиях, когда существенна сила тяжести (при большой разнице высот), выравнивание концентрации необязательно. Примером может служить уменьшение плотности воздуха с высотой.

Обратимся к опыту. В двух стаканах налита вода, но в одном холодная, а в другом – горячая. Опустим одновременно в стаканы пакетики с чаем. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрашивает воду, диффузия протекает быстрее. Скорость диффузии увеличивается с ростом температуры, так как молекулы взаимодействующих тел начинают двигаться быстрее.

Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях и медленнее всего в твёрдых телах. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, в кристаллах, где атомы совершают малые колебания около положения узла решётки, нет.

Значение диффузии.

Роль диффузии в природе:

Поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Питание, дыхание животных и растений. Проникновение кислорода из крови в ткани человека.

Примером диффузии в газах является распространение запахов в воздухе. При этом запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему же так происходит? Дело в том, что движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха.

С помощью диффузии происходит распространение различных газообразных веществ в воздухе: например, дым костра распространяется на большие расстояния.

Результатом этого явления может быть выравнивание температуры в помещении при проветривании. Таким же образом происходит загрязнение воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком.

Благодаря явлению диффузии нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. При отсутствии диффузии произошло бы расслоение под действием силы тяжести: внизу оказался бы слой тяжёлого углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот инертные газы.

В небе мы тоже наблюдаем это явление. Рассеивающиеся облака – тоже пример диффузии и как точно об этом сказано у Ф.Тютчева: «В небе тают облака…»

В жидкостях диффузия протекает помедленнее, чем в газах, но этот процесс можно ускорить, с помощью нагревания. Например, чтобы быстрее засолить огурцы, их заливают горячим рассолом. Мы знаем, что в холодном чае сахар растворится медленнее, чем в горячем.

Летом, наблюдая за муравьями, мы всегда задумывались над тем, как они в огромном для них мире, узнают дорогу домой. Оказывается, и эту загадку открывает явление диффузии. Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости

Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем.

А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микродобавки.

Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии. Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

Экология окружающей среды ухудшается за счёт выбросов в атмосферу, в воду химических и прочих вредных веществ, и это всё распространяется и загрязняет огромные территории. А вот деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.

На принципе диффузии основано перемешивание пресной воды с соленой при впадении рек в моря. Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений.

Во всех приведенных примерах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е. диффузию. На этом процессе основаны многие физиологические процессы в организме человека и животных: такие как дыхание, всасывание и др. В общем, диффузия имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды.

Влияние человека на протекание диффузии в природе.

К сожалению, в результате развития человеческой цивилизации оказывается негативное влияние на природу и процессы, протекающие в ней. Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей, океанов. Например, можно быть уверенным, что моющие средства, слитые в канализацию, например, в Одессе, окажутся у берегов Турции из-за диффузии и существующих течений. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире исчисляется десятками триллионов тонн. Примером отрицательного влияния человека на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии, произошедшие в бассейнах разных водоемов. В результате этого явления нефть и продукты ее переработки растекаются по поверхности воды и, как результат, нарушаются процессы диффузии, например: кислород не поступает в толщу воды, и рыбы без кислорода погибают.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, из-за него вредные отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений. Увеличивается площадь земель, загрязненных выбросами промышленных предприятий и т.д. Свыше 2 тыс. гектаров земли занято свалками промышленных и бытовых отходов. Один из трудно решаемых в настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных отходов, в том числе токсичных.

Насущной проблемой является загрязнение воздуха выхлопными газами, продуктами переработки вредных веществ, выбрасываемыми в атмосферу различными заводами. Так, в нашем городе отмечается высокий уровень загрязнения воздуха, особенно районы Элеватора и Октября, центрального рынка, улицы Бабушкина. В некоторых медицинских исследованиях была показана связь заболеваемости органов дыхания и верхних дыхательных путей с состоянием воздуха. Отмечается прямая зависимость между показателем уровня заболеваемости органов дыхания и объемом выбросов вредных веществ в атмосферу. Перечисленные примеры диффузии оказывают вредное влияние на различные процессы, происходящие в природе. (Учитывая глобальное потепление, важно исследовать изменение скорости диффузии в зависимости от повышения температуры окружающей среды.)

Роль диффузии в получении растворов

Процессы диффузии в газах, жидких гелях широко применяются в химии. Например, для получения растворов, для обогащения воздуха кислородом в металлургической промышленности. Диффузия лежит в основе многих технологических процессов: адсорбции, сушки, экстрагирования, мембранных методов разделения смесей и др.

Пронаблюдаем, как легко происходит диффузия между воздухом и бурым газом (оксидом азота (NO 2)). Возьмем колбу и на дно поместим медные опилки (рис.2а), а затем прильем раствор концентр. HNОз (рис.2б). В колбе протекает реакция, в результате которой выделяется бурый газ (NO 2)(рис.2в):

Сu + 4НNО 3 → Сu(NО 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

медные раствор (NО 2)

опилки НNО 3

Рис.2. Диффузия между воздухом и бурым газом (оксидом азота (NO 2)

Диффузия осуществляется между взаимно растворимыми или смешивающимися жидкостями. Все растворы существуют благодаря процессу диффузии. Диффузия очень медленно происходит между несмешивающимися жидкостями, например, вода и подсолнечное масло. В отличие от жидкостей, все газы смешиваются друг с другом и могут диффундировать один в другом.

Лабораторная работа: Сравнение диффузии в жидкостях с диффузией в газах.

О том, что в жидкостях диффузия происходит медленнее, чем в газах, мы можем пронаблюдать, сделав небольшую лабораторную работу.

Тема: Диффузия.

Цель: Пронаблюдать процесс диффузии в жидкости.

Оборудование: чашка Петри, кристаллики КМnО 4

Ход работы:

На бумажной ложечке находятся кристаллики КМnО 4 Осторожно опустим их в заполненную водой чашку Петри. Пронаблюдайте и объясните происходящее явление.

Ещё медленнее диффузия протекает в твердых, а также в коллоидных растворах. Диффузия в коллоидных растворах идет медленно, и поэтому опыт проделан заранее, а вам продемонстрируем результат и расскажем ход опыта.

Опыт Коллоидным раствором служит желатин. Для того, чтобы приготовить раствор, необходимо 1 ложку желатина опустить в холодную воду на 2часа, чтобы порошок набух, затем смесь нагреть и растворить желатин не доводя до кипения. Когда желатин остыл, в середину быстрым движением внесли с помощью пинцета в один стакан кристаллик перманганата калия, в другой – медного купороса. И сейчас мы можем наблюдать результат диффузии,

Диффузия в растительном мире

К.А. Тимирязев говорил: «Будем ли мы говорить о питании корня за счёт веществ, находящихся в почве, будем ли говорить о воздушном питании листьев за счет атмосферы или питании одного органа за счёт другого, соседнего, – везде для объяснения мы будем прибегать к тем же причинам: диффузия».

Действительно, в растительном мире очень велика роль диффузии. Например, большое развитие листовой кроны деревьев объясняется тем, что диффузионный обмен сквозь поверхность листьев выполняет не только функцию дыхания, но частично и питания. В настоящее время широко практикуется внекорневая подкормка плодовых деревьев путем опрыскивания их кроны.

Большую роль играют диффузные процессы в снабжении природных водоёмов и аквариумов кислородом. Кислород попадает в более глубокие слои воды в стоячих водах за счёт диффузии через их свободную поверхность. Поэтому нежелательны всякие ограничения свободной поверхности воды. Так, например, листья или ряска, покрывающие поверхность воды, могут совсем прекратить доступ кислорода к воде и привести к гибели ее обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны для использования в качестве аквариума.

В процессе обмена веществ, при расщеплении сложных питательных веществ или их элементов на более простые, происходит освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма.

Роль диффузии в пищеварении и дыхании человека

Несколько слов о пищеварении человека Наибольшее всасывание питательных веществ происходит в тонких кишках, стенки которых специально для этого приспособлены. Площадь внутренней поверхности кишечника человека равна 0,65 квадратных метра. Она покрыта ворсинками – микроскопическими образованиями слизистой оболочки высотой 0,2-1 мм, за счет чего площадь реальной поверхности кишечника достигает 4-5 квадратных метра, т.е. достигает в 2-3 раза больше площади поверхности всего тела. Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.

Дыхание – перенос кислорода из окружающей среды внутрь организма сквозь его покровы – происходит тем быстрее, чем больше площадь поверхности тела и окружающей среды, и тем медленнее, чем толще и плотнее покровы тела. Отсюда понятно, что малые организмы, у которых площади поверхности велики по сравнению с объемом тела, могут обходиться вовсе без специальных органов дыхания, удовлетворяясь притоком кислорода исключительно через наружную оболочку (если она достаточно тонка и увлажнена). У более крупных организмов дыхание через кожу может оказаться более или менее достаточным только при условии, что покровы чрезвычайно тонки (земноводные); при грубых покровах необходимы специальные органы дыхания. Основные физические требования к этим органам – максимум поверхности и минимум толщины, высокая увлажненность покровов. Первое достигается многочисленными разветвлениями или складками (легочные альвеолы, бахромчатая форма жабр).

А как же дышит человек? У человека в дыхании принимает участие вся поверхность тела – от самого толстого эпидермиса пяток до покрытой волосами кожи головы. Особенно интенсивно дышит кожа на груди, спине и животе. Р1нтересно, что по интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие. С одинаковой по размеру дыхательной поверхности здесь может поглощаться кислорода на 28% а выделяться углекислого газа даже на 54% больше, чем в легких. Однако во всем дыхательном процессе участие кожи ничтожно по сравнению с легкими, так как общая площадь поверхности легких, если развернуть все 700 млн. альвеол, микроскопических пузырьков, через стенки которых происходит газообмен между воздухом и кровью, составляет около 90-100 квадратных метров а общая площадь поверхности кожи человека около 2 квадратных метров, т.е, в 45-50 раз меньше.

Переход кислорода из легких в кровь происходит, согласно законам диффузии, вследствие разницы парциальных давлений кислорода в альвеолярном воздухе и в венозной крови легочных капилляров.

Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе определяется многими факторами: объемом легочной вентиляции, скоростью диффузии кислорода в кровь, барометрическим давлением. Диффузионная способность легких зависит от величины диффузионной поверхности (т. е. от количества вентилируемых альвеол), расстояния, которое должен пройти кислород от альвеол до капилляров, а также от состояния тканевой альвеолярной мембраны и капилляров.

Роль диффузии в питании растений.

Основную роль в диффузионных процессах в живых организмах играют мембраны клеток, обладающие избирательной проницаемостью. Прохождение веществ через мембрану зависит от:

Размеров молекул;

Электрического заряда;

От присутствия и числа молекул воды;

От растворимости этих частиц в жирах;

От структуры мембраны.

Существует две формы диффузии: а) диализ – это диффузия молекул растворенного вещества; б) осмос – это диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану. В почвенных растворах содержатся минеральные соли и органические соединения. Вода из почвы попадает в растение путем осмоса через полупроницаемые мембраны корневых волосков. Концентрация воды в почве оказывается выше, чем внутри корневых волосков, поэтому происходит диффузия из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией. Затем концентрация воды в этих клетках становится выше чем в вышележащих – возникает корневое давление, обуславливающее восходящий ток сока по корням и стеблю, а потеря воды листьями обеспечивает дальнейшее поглощение воды.

Минеральные вещества в растение поступают: а) путем диффузии; б) иногда путем активного переноса против градиента концентрации, сопровождающееся расходом энергии. Различают также тургорное давление – это давление, оказываемое содержимым клетки на клеточную стенку. Оно почти всегда ниже осмотического давления клетки сока, т.к. снаружи находится не чистая вода, а солевой раствор. Значение тургорного давления:

Сохранение формы растительного организма;

Обеспечение роста в молодых клетках растений;

Сохранение упругости растений (демонстрация растений кактуса и алоэ);

Формообразование при отсутствии арматурной ткани (демонстрация помидора);

. Осмос

Если два вещества разделены полупроницаемой перегородкой (мембраной), диффузия протекает в одном направлении. Это явление называется осмосом.

Осмос от греческого – толчок, давление. При осмосе происходит выравнивание концентраций раствора по обе стороны мембраны, пропускающей малые молекулы растворителя, но не пропускавшей более крупные молекулы растворенного вещества. Схематическое изображение осмоса представлено на рис.3. Осмос протекает от чистого растворителя к раствору или от разбавленного раствора к концентрированному. Впервые осмос наблюдал французский химик Нолле в 1748 г.

Раствор

NaCl или сахара

Прозрачная пленка

Рис.3. Схематическое изображение осмоса.

Перенос молекул растворителя обусловлен осмотическим давлением или диффузионным. Это термодинамический параметр, характеризующий стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем.

Осмотическое давление обусловлено понижением химического потенциала растворителя в присутствии растворенного вещества. Осмотическое давление в предельно разбавленных растворах не зависит от природы растворителя и растворенных веществ; при постоянной температуре оно определяется только числом частиц. Первые измерения осмотического давления произвел немецкий ботаник Пфеффер в 1877 г., исследуя водные растворы сахара.

Растворы с одинаковым осмотическим давлением называют изоосмотическими. Так, различные кровезаменители и физиологические растворы изоосмотичны относительно внутренних жидкостей организма. Если один раствор в сравнении с другим имеет более высокое осмотическое давление, его называют гипертоническим, а имеющий более низкое осмотическое давление – гипотоническим,

Осмос в химии

Для наблюдения осмоса необходима перегородка, проницаемая только для одних веществ и задерживающая частицы другого вещества. Давайте рассмотрим процесс осмоса на опыте, Мы предварительно взяли ложку мясного фарша и 0,5 стакана 10% раствора хлорида натрия. Тщательно перемешали и профильтровали через трехслойную марлю. Раствор поместили в целлофановый мешочек, целлофан будет играть роль проницаемой мембраны для хлорида ионов и непроницаемой для крупных молекул, например белков.

Целлофановый мешочек опустим в стакан с дистиллированной водой, предварительно проверив на содержание в воде хлорид ионов. Раствор не мутнеет от нитрата серебра, значит не содержит хлорид ионы. Оставим мешочек на 5 минут в воде, а затем капнем в воду раствор АgNО 3 и пронаблюдаем помутнение, что указывает на появление хлорид ионов, которые поступают через целлофан в дистиллированную воду. Частицы белка крупные и поэтому они задержались на поверхности целлофана

Аналогичный процесс применяется в медицине, например, в аппарате «искусственная почка».

Применение диффузии в медицине. Аппарат «искусственная почка»

Боле 30 лет назад немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная почка». С тех пор он применяется: для неотложной хронической помощи при острой интоксикации; для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к трансплантации почек; для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения больных с хроническим заболеванием почек.

Применение аппарата «искусственная почка» становится в большей мере терапевтической процедурой, аппарат применяется как в клинике, так и в домашних условиях. С помощью аппарата проводилась подготовка реципиента к первой в мире успешной трансплантации почки, проведенной в 1965 г. академиком Б.В. Петровским.

Аппарат представляет собой гемодиализатор, в котором кровь соприкасается через полупроницаемую мембрану с солевым раствором. Вследствие разности осмотических давлений из крови в солевой раствор сквозь мембрану проходят ионы и молекулы продуктов обмена (мочевина, мочевая кислота), а также различные токсические вещества, подлежащие удалению из организма. Аппарат представляет собой систему из плоских каналов, разделенных тонкими целлофановыми мембранами, по которым встречными потоками медленно движутся кровь и диализат – солевой раствор, обогащенный газовой смесью CO 2 + О 2 Аппарат подключается к кровеносной системе больного с помощью катетеров, введенных в полую (вход крови в диализат) и локтевую (выход) вены. Диализ продолжается 4-6 ч. Этим достигается очистка крови от азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование химического состава крови.

.Практическое применение осмоса

Мембранные методы разделения основаны на различной скорости прохождения компонентов раствора или газовой смеси через полупроницаемую мембрану за счёт разницы концентрации, давления, температуры или электрического потенциала по обе стороны мембраны. Мембранные методы разделения применяются для опреснения солёных и очистки сточных вод, получения особо чистой воды, разделения углеводородов, концентрирования растворов, в том числе пищевых продуктов, биологически активных веществ, обогащения воздуха кислородом. Полупроницаемые мембраны изготовляют в виде пористых плёнок, пластин, полых нитей из полимеров, стекла, металлов. Обратный осмос используется при гиперфильтрации – метода концентрирования или уменьшения засоленности растворов, заключающийся в подаче их на полупроницаемую мембрану. Мембрана пропускает растворитель и полностью или частично задерживает растворенное вещество. Обратный осмос применяется для опреснения солёных и очистки сточных вод, разделения трудноразделимых смесей, смещения равновесия химических реакции.

В настоящее время во всем мире действует свыше 2000 заводов по опреснению воды.

Вредное проявление диффузии

К сожалению, необходимо отметить и вредные проявления этого явления. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее время общее количество эмиссии газов в атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год. Избыток углекислого газа в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушает круговорот углерода в природе, приводит к образованию кислотных дождей. Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 10 триллионов тонн.

Загрязнение водоёмов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что очень дорого. Кроме того, в загрязненной воде происходят химические реакции с выделением тепла. Температура воды повышается, при этом снижается содержание кислорода в воде, что плохо для водных организмов. Из-за повышения температуры воды многие реки теперь зимой не замерзают. Для снижения выброса вредных газов из промышленных труб, труб тепловых электростанций устанавливают специальные фильтры. Такие фильтры установлены, например на ТЭЦ в Ленинском районе Челябинска, но установка их стоит очень дорого. Для предупреждения загрязнения водоемов необходимо следить за тем, чтобы вблизи берегов не выбрасывался мусор, пищевые отходы, навоз, различного рода химикаты.

Кессонная болезнь

Наиболее интенсивно диффузия происходит между газами и между газом и жидкостью. Газы адсорбируются на поверхности жидкости, а затем путем диффузии распространяются по всей ее массе, иначе говоря, растворяются в ней. При не слишком высоких давлениях масса газа, растворяющегося в жидкости, прямо пропорциональна парциальному давлению газа в ней. При снижении давления газа над поверхностью жидкости растворенный в ней газ выделяется в форме пузырьков. Это явление лежит в основе кессонной болезни, которой страдают водолазы. Известно, что на глубине под водой водолаз дышит воздухом при повышенном давлении и кровь насыщается газами воздуха, особенно азотом. В результате резкого снижения давления при возвращении на поверхность воды азот выделяется из крови в виде пузырьков, которые могут попасть в кровеносный сосуд небольшого диаметра. В этом случае может наступить полная закупорка сосуда. Явление это называется газовой эмболией. Закупорка сосуда в жизненно важных органах может иметь серьёзные последствия для организма. Чтобы избежать этого, приходится возвращать водолаза на поверхность очень медленно (после работы на глубине 80 м в течение 1 часа на подъем надо затратить около 9 часов или же использовать специальные декомпрессионные камеры. В настоящее время разрабатываются устройства с применением гелиево-кислородной смеси, которые дают возможность более быстрого возвращения водолаза на поверхность.

Опыт: Обратимся к экспонатам, которые лежат у вас на столах. Одну фасоль мы заранее замочили в горячей воде, другая оставалась сухой. Думаю, что разница в размерах, прежде одинаковой, фасоли видна. Мы наблюдаем с вами одностороннюю диффузию – осмос.

Применение диффузии в технике и в повседневной жизни

Диффузия находит широкое применение в промышленности и повседневной жизни. На явлении диффузии основана диффузионная сварка металлов. Методом диффузионной сварки без применения припоев, электродов и флюсов соединяют между собой металлы, неметаллы, металлы и неметаллы, пластмассы. Детали помещают в закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800 градусов. При этом происходит интенсивная взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов. Диффузионная сварка применяется в основном в электронной и полупроводниковой промышленности, точном машиностроении.

Для извлечения растворимых веществ из твердого измельченного материала применяют диффузионный аппарат. Такие аппараты распространены главным образом в свеклосахарном производстве, где их используют для получения сахарного сока из свекловичной стружки, нагреваемой вместе с водой.

Существенную роль в работе ядерных реакторов играет диффузия нейтронов, то есть распространение нейтронов в веществе, сопровождающееся многократным изменением направления и скорости их движения в результате столкновения с ядрами атомов. Диффузия нейтронов в среде аналогична диффузии атомов и молекул в газах и подчиняется тем же закономерностям.

В результате диффузии носителей в полупроводниках возникает электрический ток, Перемещение носителей заряда в полупроводниках обусловлено неоднородностью их концентрации. Для создания, например, полупроводникового диода в одну из поверхностей германия вплавляют индий. Вследствие диффузии атомов индия в глубь монокристалла германия в нем образовывается р-n – переход, по которому может идти значительный ток при минимальном сопротивлении.

На явлении диффузии основан процесс металлизации – покрытия поверхности изделия слоем металла или сплава для сообщения ей физических, химических и механических свойств, отличных от свойств металлизируемого материала. Применяется для защиты изделий от коррозии, износа, повышения контактной электрической проводимости, в декоративных целях, так, для повышения твердости и жаростойкости стальных деталей применяют цементацию. Она заключается в том, что стальные детали помещают в ящик с графитовым порошком, который устанавливают в термической печи. Атомы углерода вследствие диффузии проникают в поверхностный слой деталей. Глубина проникновения зависит от температуры и времени выдержки деталей в термической печи.

Роль диффузии в технике

Для придания железным и стальным деталям твердости их поверхности подвергают диффузному насыщению углеродом.Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет не цвета ни запаха… При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком даже при малой концентрации. (Меры безопасности). На сахарных заводах при извлечении сахара из свеклы. Для сварки материалов. Для дубления кожи и меха. Для крашения волокон ткани.

Диффузия в живописи.

Культурная диффузия.

Культурная диффузия (cultural diffusion), взаимное проникновение (заимствование) культурных черт и комплексов из одного общества в другое при их соприкосновении (культурном контакте). Диффузия обозначает стихийное взаимопроникновение и обогащение культур. Распространение культуры - особая форма движения, отличная от миграций обществ и людей и никак не сводимая к этим процессам. Каналами К.Д. служат миграция, туризм, деятельность миссионеров, торговля, война, научные конференции, торговые выставки и ярмарки, обмен студентами и специалистами и др. Миссионеры принесли в развивающиеся страны не только новый религиозный кодекc, но также новые обычаи в поведении, одежде, гигиене, школьном обучении. К.Д. может происходить не только между странами и народами, но также между группами (полицейскими и преступниками) и классами, например между высшим и низшим, поэтому различают два ее направления:

1) горизонтальное распространение наблюдается между несколькими этносами, равными по статусу группами или индивидами, поэтому его еще можно называть межгрупповой К.Д. (заимствование милиционерами лексических формул из воровского жаргона);

2) вертикальное распространение элементов культуры происходит между субъектами с неравным статусом, его называют стратификационной К.Д. (заимствование аристократией элементов простонародного говора). Стратификационная К.Д. имеет два направления: восходящее (сверху вниз) и нисходящее (снизу вверх). К.Д. предполагает один очаг высокой культуры, из которого по всем странам мира распространяются его достижения.

Термодиффузия.

ТЕРМОДИФФУЗИЯ - перенос компонент газовой смеси или растворов при наличии в них градиента темп-ры. Если разность темп-р поддерживается постоянной, то вследствие Т. в объёме смеси возникает градиент концентрации, что вызывает и обычную диффузию. В стационарных условиях при отсутствии потока вещества Т. уравновешивается обычной диффузией и в объёме возникает разность концентраций, к-рая может быть использована, напр., для разделения изотопов. Т. в растворах наз. эффектом Соре - по имени швейц. химика Ш. Соре (Ch. Soret), впервые в 1879-81 исследовавшего Т.

Бародиффузия.

Бародиффузия - диффузия, происходящая под действием давления или поля силы тяжести

Проведенные исследования

Опыт № 1 Наблюдение явления диффузии в жидкости

Цель: наблюдение диффузии в жидкости в зависимости от разных условий.

Приборы и материалы : стакан с холодной водой, раствор «зеленки», тарелка с горячей водой, растительное масло, пипетка.

Описание опыта и полученные результаты:

а) в стакан с водой капнули «зеленку» и пронаблюдали, как происходит процесс диффузии;

б) провели этот же опыт, поставив стакан с водой в тарелку с горячей водой, процесс произошел гораздо быстрее, чем в первом случае;

в) перед тем как капнуть в стакан с водой «зеленку», добавили в воду несколько капель растительного масла, процесс диффузии произошел гораздо медленнее, чем в первом случае.

Вывод: подобные явления под влиянием человека часто происходят в природе и оказывают на нее негативное влияние.

Опыт №2.Наблюдение явления диффузии в газах

Цель: изучение изменения диффузии газа в воздухе в зависимости от изменения температуры в помещении.

Приборы и материалы : термометр, часы с секундной стрелкой, аммиак.

Описание опыта и полученные результаты: исследовали время распространения запаха аммиака в помещении V=30м 3 при температуре t = +15 0 (помещение проветриванием доводилось до необходимой температуры). Засекалось время от начала распространения запаха в комнате, до получения явной чувствительности у людей, стоящих на расстоянии 6 м. от исследуемого объекта (аммиак). Затем тщательно проветривали помещение и через 2 часа после данного эксперимента, повышение температуры до 25 0 . Затем опыт повторяли. Для всех полученных данных определяли среднее арифметическое значение (x) и ошибку среднее арифметическое (m).

Таблица

Примечание: n-количество экспериментов

Если предположить, что процессы диффузии прямо пропорциональны времени распространения запаха аммиака в помещении, тогда в результате данного исследования можно выявить зависимость времени распространения запаха аммиаки в помещении, а значит и скорости диффузии от изменения температуры воздуха в помещении.

Данные свидетельствуют о том, что скорость распространения запаха аммиаки зависит от повышения температуры помещения следующим образом: при повышении температуры с +15 0 на 5 0 данный параметр уменьшился на 11.8 сек. Это свидетельствует о том, что запах распространился быстрее в 1,2 раза. При дальнейшем повышении температуры помещения на 5 0 (до 25 0) уменьшился на 18.2 сек, что свидетельствует об ускорении распространения запаха в 1,6 раза. Таким образом, анализ показателей времени распространения запаха аммиака в помещении объемом 30м 3 показал, что диффузия аммиака ускоряется при повышении температуры воздуха в комнате.

Вывод : чем выше температура газов, тем быстрее происходят процессы диффузии. Например, при выбросе горячих газов из труб различных предприятий (или из выхлопных труб автомобилей) эти вредные для здоровья людей и животных вещества распространяются очень быстро. Летом это происходит еще быстрее.

Опыт №3. Влияние различных веществ на поверхности воды на процесс диффузии

Цель : изучить, как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания диффузии.

Приборы и материалы : термометры – 4 шт, часы – 1 шт, тарелки – 4 шт, теплая вода, бензин, керосин, растительное масло.

Описание опыта и полученные результаты : в тарелки была налита вода одинаковой массы и одинаковой температуры (34 градуса), затем в одну тарелку был налит бензин (5 мл), во вторую – керосин (5мл), в третью – растительное масло (5 мл), в четвертой вода оставалась чистой. Растительное масло в нашем опыте имитировало нефть. Засекалось время, через каждые 15 минут снимались показания термометров, помещенных во все жидкости. Результаты измерений зафиксированы в таблице.

Время	Температура чистой воды, С	Температура воды с бензином, С	Температура воды с керосином, С	Температура воды с растительным маслом, С
14:38	34	34	34	34
14:45	30	31	31	32
15:00	26	27	27	28
15:15	24	26	26	28
15:30	22	22	22	26
15:45	22	22	22	24

При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, керосина и растительного масла, остывает медленнее, то можно судить о том, что и молекулам кислорода труднее проникнуть в воду: рыбы и другие водные обитатели испытывают недостаток кислорода и могут даже погибнуть.

Вывод : наличие различных веществ на поверхности воды нарушает процессы диффузии и может привести к нежелательным экологическим последствиям.

Заключение

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что диффузия играет огромную роль в жизни человека и животных, без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна. Но, к сожалению, люди в результате своей деятельности часто оказывают негативное влияние на естественные процессы в природе.

Природа широко использует возможности, заложенные в процессе диффузионного проникновения, играет важнейшую роль в поглощении питания и насыщении кислородом крови. В пламени Солнца, в жизни и смерти далёких звезд, в воздухе, которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

Изучая диффузию, ее роль в экологическом равновесии природы и факторы, влияющие на ее протекание в природе, мы пришли к выводу, что надо почаще привлекать внимание общественности к проблемам окружающей среды.

Когда мы готовили этот доклад, изучали литературу, занимались исследовательской деятельностью, то хотели, чтобы люди хранили, ценили нашу природу. Проведя данную работу, мы пришли к выводу, что экологическое воспитание надо осуществлять с малых лет.

Чтобы внести свой посильный вклад в экологическое воспитание школьников, мы хотим выступить с этим сообщением перед учащимися других классов для того, чтобы они поняли, как важно бережное отношение к природе и нашей Земле в целом, ведь нам и нашим потомкам жить на ней.
с. 1

Метод Воддера в косметологии: эстетическое оздоровление Метод Воддера, или массаж по методу Воддера – знаменитая техника, методика глобального мануального лимфодренажа, которая обеспечивает эффективный лимфодренаж тела и (или) лица. Массаж по методу Воддера остается поистине одним из самых значимых подходов традиционного европейского эстетического сервиса и может быть интегрирован в салонный, курортный или клинический режим ухода. Немаловажно и то, что он не требует дорогостоящего оборудования и препаратов – для его успешного применения требуется ловкость рук и техничная пальпация, а также знание анатомии, в частности – устройства лимфатической системе. Метод Воддера корректирует функции лимфатической системы глобально Насчитывается около 600-700 лимфатических узлов, расположенных по всему телу, причем они расположены в регионах потенциально повышенной уязвимости болезнетворным агентам. Лимфатические узлы имеют размерs примерно от 0,5 см до 2,0 см в диаметре (в зависимости от иммунного статуса или наличия инфекции). Есть также комплексы лимфатических узлов в области шеи, подмышечных впадин и паха – такие области сегрегируются в «отсеки», где лимфатическая система может «перекрыться». Во время массажа Воддера – мануального лимфодренажа – каждый такой «отсек» открывается пальпаторными дренажными движениями, чтобы принять входящую из другого региона лимфу. Для того чтобы лечение было эффективным, важно, чтобы каждый «отсек» активировался и отводился, прежде чем стимулировать поступающий в него поток лимфы. Доктор Воддер описал также несколько типов давления, содействующие более эффективному лимфоотоку через лимфатические пути, узлы и сосуды. Капиллярное гидростатическое давление (диффузия жидкости и реабсорбция). Это капиллярное давление вытесняет лимфатическую жидкость из кровеносных капилляров. Эта жидкость содержит кислород и питательные вещества, которые мигрируют в районы, где они менее концентрированы. Онкотическое давление. Эта форма осмотического давления связана с наличием белков в плазме кровеносных сосудов, которые, как правило, притягивают в кровеносную систему воду. Доктор Воддер помимо этого разобрался и в природе отечности. Сегодня нам известно (и отчасти это его заслуга), что вода в нашем организме состоит из двух разных типов жидкостей, внутриклеточной и внеклеточной. Внутриклеточная. Внутриклеточная цитоплазматическая матрица находится внутри клеток и содержит растворенные в воде органеллы, белки, натрий, калий, магний и сульфаты. В организме человека на межклеточные компартменты приходится приблизительно 28 литров жидкости. Внеклеточная. Эта жидкость включает воду, электролиты, белок, глюкозу, ферменты и гормоны. Взрослый организм содержит около 11,2 литров внеклеточной жидкости (16% от массы тела) и около 2,8 литра плазмы (4% от массы тела). Плазма и интерстициальная жидкость схожи химически, и в сочетании с внутриклеточной жидкостью помогают контролировать движение воды и электролитов по всему телу. Некоторые из важных ионизированных компонентов внеклеточной жидкости – протеины, магний, калий, хлор, кальций и некоторые сульфаты. Метод Воддера: косметические проблемы, от которых спасет лимфодренаж Хорошо функционирующая лимфатическая система положительно повлияет на тонус, цвет и текстуру кожи. В результате процесса старения лимфатические узлы становятся менее активными, и может наблюдаться отек лица. Неадекватная активность лимфы, лимфостаз (застой) напрямую связаны с отеками и темными кругами под глазами, а также с одутловатостью и отечным типом старения. С другой стороны, нормализация лимфотока благоприятно скажется на внешности, и массаж Воддера можно назвать одним из лучших неинвазивных методов лимфодренажа. Акне. Клеточная жидкость, которые окружает прыщи, содержат воспалительные медиаторы, а также токсины, которые должны быть устранены для эффективного лечения акне. Метод Воддера обеспечит дренаж нежелательных бактерий и клеточного «мусора», поможет вывести любой патогенный материал, белки фрагментов клеток и отходы. Метод Воддера эффективно стимулирует иммунную активность кожи, обеспечивая тем самым заживление угрей естественным образом. Розацеа. Кожа лица – одно из тех мест, где симпатические, парасимпатические и сенсорные нервные системы могут взаимодействовать и усугублять последствия розацеа. Посредством множественных механизмов формируется сложный цикл воспаления, что объясняет, почему некоторые случаи розацеа так устойчивы к лечению. Метод Воддера же способен прервать этот порочный круг. Кожа с куперозом и розацеа также благодарно реагирует на метод Воддера, так как в данном случае за счет изменения гидростатического давления может быть ослаблен дренаж капилляров и лимфатических сосудов – это влечет ряд патологических сосудистых изменений, характерных розацеа. Недавнее исследование, проведенное Национальным обществом розацеа, подтвердило, что фиброзные изменения, происходящие на поздних стадиях розацеа (ринофимы), являются результатом хронической лимфедемы (хронического застоя лимфы, стойкого отека). Некоторые сенсорные нервы вокруг кровеносных сосудов также могут быть связаны с развитием пустул и прогрессированием розацеа. Пигментация. Различные гиперпигментации также коррелируют с лимфатическими функциями и лимфостазом. Липофусцин, пигмент, обнаруживаемый в лимфатических узлах, образуется в результате окисления липидов из клеток или воздействия токсинов, накапливающихся в виде клеточных отходов. Поскольку эти отходы переносятся лимфой, но не могут эффективно выводиться при ее застое, они могут проявляться в виде пигментных пятен на коже: такие дефекты часто называют «печеночными пятнами». Липофусциновые накопления больше коррелируют с возрастом, и их не следует путать с себорейными кератозами. Накопление этого пигмента в коже отличается еще и тем, что, в конечном счете, пятно залегает не в дерме, а в эпидермисе. И поскольку этот пигмент не является нормальным меланином, он не будет реагировать на традиционную осветляющую терапию (например, кремы угнетающие меланогенез). В то же время существуют средства, которые можно использовать наружно в качестве превентивных мер, препятствующие развитию таких пятен, например, формулы с добавлением глутатиона и ацетил-1-карнитина. В эстетическом применении метода Воддера важно, чтобы мануальный лимфодренаж проводился не только в области лица, но и обязательно шеи. Метод Воддера: побочные эффекты Так называемый кризис исцеления является одним из потенциальных побочных эффектов метода Воддера, как и некоторых техник рефлексологии или глубокого тканевого массажа. Хотя он и не является распространенным явлением, подобная реакция на массаж может проявляться у некоторых людей легким головокружением, низкой температурой или лихорадкой, чувствительностью кожи, высыпаниями и повышенной эмоциональной возбудимостью. С чем связано это явление? Токсины, которые накапливаются в организме, попадают в кровоток с помощью метода Воддера. В тех случаях, когда организм пытается избавиться от токсинов быстрее, чем они могут быть утилизированы, могут проявляться эти временные симптомы. Крайне важно пить достаточно жидкости в период такой детокс-терапии: когда организм хорошо гидратируется до и после сеанса, токсины выводятся быстрее.

Гиалуроновая кислота содержится в коже животных и человека, в сус-тавной жидкости и связках, в стек-ловидном теле и пуповине, в коже акулы и в петушиных гребнях, а так-же в клетках некоторых бактерий. Функции ее весьма разнообразны и порой загадочны, начиная с регуля-ции содержания влаги в тканях и за-канчивая таинственными процесса-ми миграции и дифференцировки клеток. В косметике гиалуроновая кислота и ее натриевая соль, гиалуронат натрия, применяются, глав-ным образом, в качестве увлажня-ющего компонента. Кроме этого, гиалуроновая кислота как космети-ческий ингредиент обладает рядом других интересных свойств.

Способность гиалуроновой кисло-ты связывать воду можно наглядно продемонстрировать, если взять 2%-ый раствор гиалуроновой кис-лоты в воде. Нетрудно подсчитать, что в такой смеси содержится 98% воды. И все же она настолько на-дежно связана с гиалуроновой кис-лотой, что полученную смесь можно взять в руки, как гель, несмотря на то, что это - жидкость. Даже 1%- ый раствор гиалуроновой кисло-ты обладает заметной вязкостью, поскольку ее молекулы образуют в воде нечто наподобие сетки. Неда-ром гиалуроновую кислоту иногда называют молекулярной губкой.

Молекула гиалуроновой кислоты состоит из повторяющихся дисахаридных звеньев N-ацетил-О-глюкозамина и глюкуроновой кислоты. По химической природе гиалуроновая кислота - это поли-сахарид из семейства глюкозаминогликанов. Почти половина всей гиалуроновой кислоты в организ-ме человека сосредоточена в его коже, где она располагается в со-единительной ткани дермы между волокнами коллагена и эластина, а также в клетках рогового слоя корнеоцитах.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА КАК НАТУРАЛЬНЫЙ УВЛАЖНИТЕЛЬ

В дерме содержится почти 70% воды, что составляет от 15 до 18% всей воды организма. Содержание воды в дерме зависит от возраста, состояния организма и генетических особенностей. В роговом слое также есть вода, содержание которой практически постоянно, если роговой слой не поврежден. Это, во-первых, связанная, или первичная вода (5% сухого веса) и, во-вторых, слабо связанная, или вторичная вода (30% сухого веса). Кроме этого, есть еще свободная вода, содержание которой зависит от относительной влажности окружающей среды и от присутствия в роговом слое гигроскопических (способных притягивать и удерживать воду) молекул.

Нормальный водный баланс очень важен для внешнего вида кожи. При гипергидратации кожа сморщивается и набухает (эффект длительного купания), а при дегидратации кожа теряет упругость и покрывается морщинами (эффект крокодиловой кожи). Гипергидратация - явление достаточно редкое, и чаще всего коже угрожает дегидратация. Для первых наземных животных сохранение влаги в коже было равноценно сохранению жизни, поэтому водосберегающие системы постоянно оттачивались и совершенствовались в процессе эволюции.

Водный баланс кожи поддерживается разнонаправленными водными потоками - диффузией воды в дерму сквозь стенки сосудов и испарением ее через роговой слой. Диффузия и испарение - это два пассивных процесса, поэтому особое значение приобретают водоудерживающие свойства дермы и эпидермиса. Гидратированное состояние дермы поддерживает гиалуроновая кислота, которая обладает способностью связывать в 1000 раз больше воды, чем весит сама.

С одной стороны, роговой слой является механическим препятствием для испаряющейся жидкости, а с другой - способен "притягивать" и удерживать влагу, содержащуюся в атмосфере. Поглощением влаги из воздуха наряду с другими гигроскопическими молекулами (например, мочевиной) занимается и гиалуроновая кислота. Комплекс гидрофильных и гигроскопических молекул, сосредоточенный в корнеоцитах, носит название натурального увлажняющего фактора (natural moisturizing factor - NMF).

С возрастом водный баланс кожи нарушается, и потери воды начина-ют превышать ее поступление. Это происходит как за счет уменьшения количества влаги, которая просачи-вается в дерму через кровеносные сосуды (ухудшается общее кровос-набжения кожи), так и за счет на-рушения работы водосберегаюших систем. В частности, снижается син-тез гиалуроновой кислоты в дерме и эпидермисе и ускоряется ее раз-рушение под действием различных факторов.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА В КОСМЕТИКЕ

Гиалуроновая кислота считается одним из самых "приятных" кос-метических ингредиентов.

Это бе-лый порошок, который медленно, но полностью растворяется в воде, образуя вязкий, бесцветный, слег-ка опалесцирующий гель уже при концентрации 1 %. Этот гель может быть сохранен для последующе-го использования в косметических композициях. Эмульсии на основе гиалуроновой кислоты имеют мяг-кую и нежную консистенцию, а кро-ме того, она прекрасно совместима с кожей и никогда не вызывает раз-дражения и аллегрических реакций. Сходными свойствами обладают натриевая и калиевая соли гиалу-роновой кислоты, которые также используются в косметике. Если бы с помощью косметических средств удавалось восполнить дефицит гиалуроновой кислоты непосредс-твенно в дерме, это позволило бы сохранить нормальную гидратацию кожи даже на фоне сниженного кровоснабжения. Однако, гиалуро-новая кислота косметических кре-мов не способна проникнуть даже в эпидермис, а тем более достичь де-рмы. И все же, несмотря на то, что область влияния косметики, содер-жащей гиалуроновую кислоту (так же, как и любой другой косметики), ограничена роговым слоем, она способна реально увлажнять кожу и заметно улучшать ее внешний вид.

Раствор гиалуроновой кислоты хо-рошо распределяется по всей по-верхности кожи, образуя легкую пленку, которая активно всасывает влагу из воздуха. Это способствует увеличению содержания свобод-ной воды в роговом слое, а также создает эффект "дополнительной влажности", который помогает сни-зить испарение воды с поверхности кожи.

По сравнению с другими распро-страненными увлажнителями гиа-луроновая кислота имеет ряд пре-имуществ. Гиалуроновая кислота имеет самую высокую гигроско-пичность (способность связывать воду) по сравнению с другими рас-пространенными увлажняющими агентами, такими, как глицерин и сорбитол. При этом, в отличие от глицерина, она сохраняет свою ак-тивность в сухой атмосфере. Такое свойство можно назвать "эффек-том памперса" - поглощенная вода удерживается внутри в виде геля и не испаряется даже при понижении относительной влажности окружа-ющего воздуха. Это ценное качест-во нашло применение в медицине при лечении ран. Оказывается, для того, чтобы рана заживала без руб-ца, ее, вопреки распространенно-му мнению, надо поддерживать в состоянии постоянной влажности. Влажная стерильная среда позволя-ет клеткам свободно передвигаться и производить необходимые ре-монтные работы. Гелевая увлажня-ющая пленка из гиалуроновой кис-лоты или из гиалуроновой кислоты с хитозаном позволяет создавать именно такие условия.

Но, как показывают результаты на-учных исследований, роль гиалуро-новой кислоты не ограничивается одним лишь увлажнением раневой поверхности. Замечено, что у плода заживление ран всегда идет без об-разования рубца. При этом в облас-ти повреждения обнаруживается большое количество гиалуроновой кислоты. Предполагается, что она стимулирует миграцию эпидер-мальных клеток и снижает продук-цию коллагена 5. Таким образом, пленка из гиалуроновой кислоты на поверхности раны оказывает двой-ной эффект - создает условия для передвижения клеток и активизи-рует процессы регенерации. В ре-зультате рана заживает, не оставляя шрамов, что особенно важно, если она расположена на лице и других открытых участках тела.

После применения косметики с гиа-луроновой кислотой кожа выглядит более мягкой, гладкой и нежной. И это не просто внешний эффект, характерный для большинства эмо- лентов. Дело в том, что влажная сре-да, которую создает гиалуроновая кислота у поверхности кожи, умень-шает испарение воды через роговой слой, так как интенсивность испа-рения зависит от относительной влажности окружающего воздуха. Это весьма существенно, поскольку проницаемость рогового слоя для воды может резко увеличиваться под воздействием УФ излучения, разрушительного действия поверх - ностно-активных веществ и загряз-нений, окружающих нас повсюду. Гиалуроновая кислота в составе солнцезащитных средств, дневных кремов и декоративной косметики может на время "прикрыть" пов-режденный роговой слой, не позво-ляя коже обезвоживаться, пока идут восстановительные процессы в эпи-дермисе. Кроме того, полимерная сеть, которую гиалуроновая кисло-та образует на поверхности кожи, позволяет биологически активным веществам, входящим с состав кос-метических средств, дольше на ней задерживаться, что повышает веро-ятность того, что они проникнут в эпидермис.

В отличие от многих биологически активных веществ, гиалуроновая кислота проявляет все свои ценные свойства при весьма низких концен-трациях (0.01 - 0.1 %), что позволя-ет создавать эффективную космети-ку, цена которой будет устраивать как производителей, так и потре-бителей. В основном, это относится к гиалуроновой кислоте большого молекулярного веса. В настоящее время гиалуроновая кислота и ее соли входят в состав увлажняющих кремов, губной помады и бальза-мов для губ, антицеллюлитных кре-мов, гелей для век, лосьонов после загара, противовоспалительных ло-сьонов, ранозаживляющих и солн-цезащитных средств.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА КАК КОСМЕТИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ

Гиалуроновая кислота была обна-ружена в 1934 году Meyer и Palmer в стекловидном теле коровьего гла-за (thialos (греч.) - стекло). Вскоре ее уникальные свойства заинтере-совали разработчиков и произво-дителей косметической продукции. Вся история гиалуроновой кислоты - это история совершенствования методов ее выделения и очистки. Дело в том, что качество гиалуро-новой кислоты как косметического ингредиента определяется ее моле-кулярным весом. В зависимости от источника и технологии получения гиалуроновой кислоты ее молеку-лярный вес может варьировать от 70 до 4000 кДа. Чем длиннее мо-лекулярная цепочка и чем меньше разброс по молекулярному весу, тем лучше формируется полимер-ная сеть, тем больше вязкость рас-твора при низких концентрациях и тем большую поверхность кожи можно покрыть непрерывной ув-лажняющей пленкой.

Чаще всего гиалуроновую кислоту получают из петушиных гребней, но в некоторых случаях используется пуповина человека и стекловидное тело глаз крупного рогатого скота.

Этапы выделения включают:

Ферментативное расщепление со-единительной ткани;

Специфическое фракционирова-ние с удалением белков и липидов;

Очистка;

Первичное экстрагирование;

Осаждение и высушивание.

В последнее время гиалуроновую кислоту все чаще получают биотех-нологическим путем из раститель-ного сырья с использованием бак-териальных культур.

Биотехнологический путь позволяет получать большие количества про-дукта с заданным молекулярным весом и стандартизированными ре-ологическими свойствами. Поэтому он более выгоден экономически.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гиалуроновая кислота является ес-тественным компонентом кожи че-ловека, где она играет важную роль в поддержании нормального вод-ного баланса. Различные неблаго-приятные факторы внешней среды, такие, как Уф облучение и хими-ческие загрязнения, могут вызывать разрушение гиалуроновой кислоты.

Кроме этого, синтез гиалуроновой кислоты уменьшается с возрастом.

Гиалуроновая кислота косметичес-ких средств, находясь на поверхнос-ти кожи, формирует непрерывную тонкую пленку, которая сохраняет естественную влажность кожи, не нарушая газообмен. Она прекрасно совместима с кожей и не вызывает аллергических реакций и раздра-жения.

Косметика, содержащая гиалуро-новую кислоту, смягчает, увлажняет и защищает кожу, заметно улучшая ее внешний вид. В медицине гиалу-роновая кислота применяется для ускорения заживления ран (осо-бенно в ожоговой практике) и в оф-тальмологии.

Увлажняющие свойства гиалуроно-вой кислоты зависят от ее молеку-лярного веса. Чем выше молекуляр-ный вес, тем лучше формируется непрерывная увлажняющая пленка.

Гиалуроновая кислота является безопасной для человека и уже давно используется в медицине. Ранее была использована в офтальмологии, ортопедии и хирургии. В эстетической медицине она заменила коллаген, на который часто у пациентов возникали аллергические реакции. Гиалуроновая кислота сама по себе не вызывает аллергические реакции. Для более глубокого и длительного увлажнения, омоложения и защиты кожи от неблаго-приятных факторов внешней и внутренней среды применяется мезотерапия с инъекциями гиалуроновой кислоты.

В наше время не многим женщинам приходится изнурять себя тяжелым физическим трудом. Однако причин для образования все еще достаточно. Загрязненная атмосфера города, неправильное питание, стресс на работе, сложности воспитания детей – все эти факторы и многие другие приводят к тому, появляются значительно раньше, чем должны.

К счастью, косметология развилась до такого состояния, проблему без особых сложностей. Безопасными и эффективными препаратами от считаются ботокс и диспорт.

Каждый, кто решается избавиться от морщин современным способом, рано или поздно задается вопросом: ботокс или диспорт, что ?

Прежде всего стоит знать, что такое диспорт и ботокс – это не совершенно разные препараты. Оба препарата имеют в своей основе ботулинотоксин. Вещество представляет собой нейропаралитический яд, который тем не менее широко используется в медицине в лечебных целях. И не стоит пугаться при упоминании слова «яд».

Всем известно, что любой яд становится опасным только в определенных концентрациях. Многие лечебные препараты являются небольшими дозами яда, то же самое касается ботулинотоксина. В это вещество применяется в минимальных концентрациях, и поэтому пациент в полной безопасности.

Что же выбрать, ботокс или диспорт?

Несмотря на то что препараты очень схожи по составу и применению, в определенных случаях имеет смысл предпочесть один другому.

Время действия
Ботокс в России пользуется большей популярностью чем диспорт. Основная причина в том, что этот препарат появился на всемирном рынке, а, следовательно, и на отечественном, значительно раньше. Вторая причина в том, что время действия ботокса несколько больше. После инъекции ботокса морщины не появляются в течение 12 недель, а вот диспорт теряет эффект уже через 8–9 недель.
Однако и у диспорта есть свои преимущества. Он начинает действовать значительно раньше своего аналога. Иногда морщины пропадают уже через сутки. В большинстве случае через 2–4 дня. Это очень удобно, если разглаживание морщин нужно срочно. Поэтому диспорт является оптимальным решением если в планах внезапно появляется важное мероприятие.
Ботокс начинает действовать примерно через неделю после инъекции.
Однако окончательный эффект обоих препаратов наступает только через 10–14 дней.
Эффективность
Оба препарата действуют практически с одинаковой эффективностью. Морщины разглаживаются – становится гладкой. Но чтобы была гладкой постоянно, инъекции нужно проводить около трех раз в году. Время действия ботокса более длительное, и легко сделать вывод, что именно его следует выбрать тем, кто намерен поддерживать молодость постоянно. Однако этот вывод может оказаться ошибочным.
Опыт показывает, что если применять диспорт в течение долгого времени (более года или двух) длительность эффекта значительно увеличивается. Таким образом, этот препарат является более эффективным при долгом использовании.
Диффузия
Важный момент в выборе препарата касается такого явления в косметологии, как диффузия. Диффузия помогает распространить эффект разглаживания морщин на большую область лица, тем самым уменьшив количество совершаемых инъекций.Диффузия свойственна диспорту. Ботокс же не обладает этим свойством.Таким образом, если нужна большая точность, используют ботокс. Если нужно разгладить большую область – диспорт.
Диспорт
Цена
Средняя цена единицы ботокса составляет от 10 $, а единицы диспорта – от 3$ . Но как уже говорилось выше, требуется в три раза больше диспорта, чем ботокса. Поэтому в смысле цены эти препараты одинаковы.
Безопасность
Как уже говорилось, оба препарата являются проверенными и надежными. Однако, сложно довериться заявлениям даже самых известных врачей, когда близкая подруга жалуется на то, после инъекций стало похожим на маску.

Причины неудачной процедуры неопытность или некомпетентность врача-косметолога. Неопытные и непрофессиональные специалисты неспособны точно определить и парализовать нужные мышцы , вследствие чего и появляется вышеописанный эффект .

Также стоит вспомнить об эффекте диффузии, о котором говорилось выше. Этот эффект полезен только в том случае, если используется опытным косметологом.Таким образом, ботокс можно назвать немного более безопасным препаратом, так как он обладает большей точностью и требует меньших навыков от косметолога.

Мнение профессионалов

Авторитетное американское издание Archives of Facial Plastic Surgery протестировало 90 добровольцев, среди которых 77 были женщинами, а остальные – мужчинами. Для удаления «гусиных лапок» были использованы 10 единиц ботокса и 30 единиц диспорта на правую и левую части лица соответственно. Через 30 дней был устроен опрос. Около 70 % добровольцев указали в анкетах, что эффект от диспорта им понравился больше.

Также до процедуры и через 30 дней после ее совершения были сделаны фотографии лиц испытуемых. После были сделаны фотографии лица в расслабленном и напряженном состояниях. Более половины ученых, которым дали посмотреть на фотографии, заключили, что в напряженном состоянии эффект от диспорта лучше. Однако в расслабленном состоянии никакой разницы обнаружено не было.

Обращайтесь только к опытным профессионалам! Будьте красивыми и здоровыми!

Ваш СуперКосметолог!

Физика — одна из самых интересных, загадочных и в то же время логичных наук. Она объясняет все, что можно объяснить даже то, как чай становится сладким, а суп соленым. Истинный физик сказал бы иначе: так протекает диффузия в жидкостях.

Диффузия

Диффузия — это волшебный процесс проникновения мельчайших частиц одного вещества в межмолекулярные пространства другого. Кстати, такое проникновение взаимно.

Знаете, как это слово переводится с латыни? Растекание, распространение.

Как протекает диффузия в жидкостях

Диффузия может наблюдаться при взаимодействии любых веществ: жидких, газообразных и твердых.

Чтобы узнать, как протекает диффузия в жидкостях, можно попробовать бросить несколько крупинок краски, молотого грифеля или, например, марганцовки в прозрачный сосуд с чистой водой. Лучше, если сосуд этот будет высоким. Что мы увидим? Сначала кристаллики под действием силы тяжести опустятся на дно, но через некоторое время вокруг них появится ореол окрашенной воды, который будет растекаться и растекаться. Если не подходить к данным сосудам хотя бы несколько недель, мы обнаружим, что вода окрасится практически полностью.

Еще один наглядный пример. Для того чтобы сахар или соль растворились быстрее, их нужно размешать в воде. Но если этого не сделать, сахар или соль самостоятельно растворятся через некоторое время: чай или компот станут сладкими, а суп или рассол - солеными.

Как протекает диффузия в жидкостях: опыт

Для того чтобы определить, как скорость диффузии зависит от температуры вещества, можно провести небольшой, но весьма показательный опыт.

Возьмем два стакана одинакового объема: один — с холодной водой, другой — с горячей. Насыпаем в оба стакана равное количество растворимого порошка (например, кофе или какао). В одном из сосудов порошок начнет растворяться интенсивнее. Знаете, в каком именно? Догадаетесь? Там, где температура воды выше! Ведь диффузия протекает в ходе беспорядочного хаотичного движения молекул, а при высоких температурах это движение происходит намного быстрее.

Диффузия может происходить в любых веществах, различается лишь время протекания этого явления. Самая высокая скорость — в газах. Именно поэтому нельзя хранить в холодильнике сливочное масло рядом с селедкой или салом, натертым мелко порубленным чесноком. Далее следуют жидкости (от меньшей плотности к наибольшей). И самая медленная — диффузия твердых тел. Хотя на первый взгляд диффузии в твердых телах не бывает.

Возможно, будет полезно почитать: