Doorlaatbaarheid van een materiaal is het gemak waarmee vloeistoffen of moleculen er doorheen kunnen migreren. U kunt doorlaatbaarheid uitleggen aan de hand van voorbeelden die laten zien wat het is, waarom het nuttig is om het te begrijpen en wat het kan veranderen. De permeabiliteitskarakteristieken van verschillende materialen zijn van essentieel belang op veel wetenschapsgebieden en technische gebieden, dus u kunt voorbeelden uit een specifiek gebied targeten. Praktische demonstraties of experimenten zijn leuke manieren om de doorlaatbaarheid te helpen verklaren.

U wilt geen doorlatend dak

Celmembranen in biologie, frisdrankflessen in de voedingsmiddelenindustrie en rots lagen en grond in de geologie bieden allemaal voorbeelden van manieren waarop de permeabiliteitseigenschappen van materialen essentieel en nuttig zijn in ons leven. Veel toepassingen van permeabiliteitskarakteristieken zijn gebonden aan het gemak of de moeilijkheid waarmee water door een materiaal kan gaan; dit maakt van water een bruikbaar voorbeeldvloeistof voor het uitleggen of aantonen van doorlaatbaarheid van verschillende materialen.

Doorlaatbaarheid en waterbeheer

U kunt verschillende algemene voorbeelden gebruiken om te laten zien hoe wij doorlaatbaarheid of ondoordringbaarheid van verschillende materialen gebruiken als we vangen en gebruiken water, richten het in of weren het af. Stel je voor dat je in een woestijngebied in de buurt van de oceaan woont, waar drinkbaar water een probleem kan zijn omdat zout zeewater de bodem doordringt en de grondwatertoevoer binnendringt. We kunnen permeabiliteitskarakteristieken van filtermaterialen gebruiken om zout en onzuiverheden uit water te verwijderen door middel van omgekeerde osmose. Ondoordringbaarheid van kunststoffen is nuttig wanneer we drinkwater kopen en naar huis brengen. Gedeeltelijke ondoordringbaarheid van onze eigen huidcelmembranen stelt ons lichaam in staat om water te houden waar we het nodig hebben.

Permeabiliteit is relatief

Permeabiliteit heeft alles te maken met de interactie tussen een materiaal dat als barrière en moleculen fungeert , of het nu vloeistof of gas is, die ermee in contact komen. Permeabiliteit is geen onveranderlijke eigenschap, zoals de temperatuur waarbij water bevriest of kookt; het hangt af van de materialen die interageren. Watermoleculen kunnen mogelijk niet door een materiaal dringen waar een gas gemakkelijk doorheen kan diffunderen. U kunt voorbeelden kiezen om belangrijke kenmerken te demonstreren en uit te leggen waarom de materialen op dezelfde manier reageren.

U wist Glass Beats Plastic

U kunt plastic en glazen flessen gebruiken om de doorlatendheid van verschillende barrièrematerialen te vergelijken gebruikt om een ​​specifieke vloeistof te bevatten. De koolstofdioxide die frisdrank hun koolzuur geeft, kan na verloop van tijd uit plastic flessen diffunderen, waardoor de drank plat blijft. Glazen flessen laten geen diffusie toe. Verschillende barrièrematerialen vertonen verschillende permeabiliteiten voor dezelfde vloeistof.

Ballonnen zullen u teleurstellen

Ballonnen zijn geweldig om te laten zien hoe één barrièremateriaal verschillend reageert met verschillende vloeistoffen. Ballonnen zijn enigszins doorlatend voor zowel helium als water, maar met verschillende snelheden. Vul een ballon met helium; het zal binnen een dag of twee leeglopen. Waterballonnen gaan langer mee, zolang je ze niet gooit of erop gaat zitten. De doorlaatbaarheid van een barrièremateriaal hangt af van wat het probeert te passeren.

Permeabiliteit is niet permanent

Factoren zoals veranderingen in temperatuur of druk, dikte van het barrièremateriaal en of de barrière heeft poriën, alles kan veranderen hoe gemakkelijk een vloeistof kan passeren. U kunt overstromingen gebruiken als een voorbeeld van hoe veranderde omstandigheden de permeabiliteit kunnen veranderen. Als water een normaal doorlatende grond heeft verzadigd en er meer regen valt, zal de grond tijdelijk ondoordringbaar zijn; water zal zich verzamelen op het oppervlak en de afvoer zal toenemen. Als het te veel regent, breng dan de kajak naar buiten. Het is redelijk ondoordringbaar als je het hebt onderhouden.