实用:研究扩散速率
- 研究某些因素对扩散速率的影响是可能的
- 可以使用不同的仪器,如Visking管和琼脂立方体
实践1:使用visking油管研究扩散速率
- Visking油管(有时也称为透析管)是无生命的部分渗透由纤维素制成的膜
- 细胞膜上的气孔小到防止大分子通过(如淀粉而且蔗糖)但允许小分子(如葡萄糖)经过扩散
- 这可以证明:
- 用淀粉和葡萄糖溶液的混合物填充一段维斯金管
- 将油管悬挂在沸水管内一段时间
- 定期检测油管外的水是否存在淀粉和葡萄糖,以监测这两种物质是否扩散出油管
- 结果应该表明葡萄糖,而不是淀粉,扩散出油管
一个如何建立一个实验来研究扩散的例子
- 的影响浓度梯度在扩散速率可以进行更多的调查定量由:
- 估算浓度的葡萄糖在每个时间间隔(单独的沸腾管设置为每个时间间隔)使用半定量本尼迪克特的测试扩散到水周围的维斯金管
- 可以使用一组颜色标准(由已知葡萄糖浓度产生)或色度计来比较时间间隔之间的葡萄糖浓度,以提供更定量的结果
- 一个图可以画出如何率的扩散变化与浓度梯度之间的内部而且外油管的
- 估算浓度的葡萄糖在每个时间间隔(单独的沸腾管设置为每个时间间隔)使用半定量本尼迪克特的测试扩散到水周围的维斯金管
实践2:用琼脂研究扩散速率
- 的影响表面积体积比在扩散速率可以通过时机离子通过的扩散不同大小的琼脂块
- 彩色琼脂切成所需尺寸的立方体(如。0.5cm × 0.5cm × 0.5cm、1cm × 1cm × 1cm、2cm × 2cm × 2cm)
- 如果用非常稀的氢氧化钠溶液和万能指示剂,就可以产生紫色琼脂
- 或者,琼脂只能用万能指示剂配制
- 然后将立方体放入含有扩散溶液(如稀盐酸)的沸腾管中。
- 酸的摩尔浓度应该高于氢氧化钠,这样就可以通过琼脂块中指示剂的颜色变化来监测其扩散
- 可以测量以下任何一种:
- 的时间让酸完全改变的颜色的指示器在琼脂块中
- 的行驶距离入块由酸(由指示剂的颜色变化所示)中给定的时间段(如。5分钟)
- 这些时间可以转换为速率(1 ÷所用时间)
- 一个图可以画出如何率扩散(颜色变化的速度)变化与表面积体积比琼脂方块
一个例子说明如何建立一个实验来研究改变表面积体积比对扩散速率的影响
考试技巧
当一个琼脂立方体(或例如一个生物细胞或有机体)的大小增加时,体积的增加比表面积的增加快,因为体积是立方,而表面积是平方。当琼脂立方体(或生物细胞/有机体)体积更大但表面积比例更小时,扩散需要更长的时间,效果也更差。用更精确的科学术语来说,是表面积体积比更大,扩散速度更快!