Różnica między ruchem Browna a dyfuzją

The kluczowa różnica między ruchem Browna a dyfuzją jest to w ruchu Browna cząstka nie ma określonego kierunku ruchu, podczas gdy podczas dyfuzji cząsteczki będą podróżować od wysokiego do niskiego stężenia.

Ruch i dyfuzja Browna to dwie koncepcje związane z ruchem cząstek. Istnienie tych dwóch pojęć dowodzi, że materia składa się z mniejszych cząstek, które możemy od siebie oddzielić. Dowodzi również, że między atomami lub cząsteczkami w substancji (ciało stałe, gaz lub ciecz) jest wystarczająca wolna przestrzeń, która umożliwia przechodzenie przez nie innych cząstek.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ruch Browna
3. Co to jest dyfuzja
4. Porównanie obok siebie - ruch Browna vs dyfuzja w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest ruch Browna?

Botanik Robert Brown przedstawił koncepcję ruchu Browna w 1827 roku. Obserwował ziarna pyłku w wodzie pod mikroskopem i zobaczył, że ziarna pyłku poruszają się tu i tam (ruch losowy) w wodzie. Nazwał ten ruch ruchem Browna. Jednak Einstein wyjaśnił ten ruch.

Zgodnie z wyjaśnieniem Einsteina opisuje niektóre właściwości atomów. Chociaż wierzyli w istnienie atomów w tym czasie; nie było na to dowodów. Ruch Browna jest dowodem na istnienie atomów. Każda otaczająca nas materia składa się z atomów. Dlatego nawet ziarna pyłku i woda zawierają atomy. Ponadto Einstein opisał, że ruch ziarna pyłku wynika z jego zderzeń z cząsteczkami wody, których nie widzimy. Kiedy cząsteczki wody uderzają w ziarna pyłku, odbijają się i widzimy to pod mikroskopem. Ponieważ nie widzimy cząsteczek wody; mamy tendencję do myślenia, że ​​ziarna pyłku poruszają się same, co nie jest prawdą.

Ryc. 01: Schemat przedstawiający ruch Browna

Ponadto, badając ruch Browna, możemy przewidzieć niektóre właściwości cząsteczek wody, takie jak ich prędkość ruchu. Podobnie, cząsteczki w powietrzu wykazują również ruch Browna. Na przykład cząsteczka pyłu w powietrzu porusza się losowo z powodu zderzeń z cząsteczkami gazu.

Co to jest dyfuzja?

Dyfuzja to podróż cząstek od wyższego stężenia do niższego stężenia. Innymi słowy, jest to ruch cząstek z obszarów o wyższym potencjale chemicznym do obszarów o mniejszym potencjale chemicznym. Dlatego ta koncepcja jest podobna do przemieszczania ciepła z gorącego obiektu do chłodniejszego obiektu.

Rycina 02: Dyfuzja przez półprzepuszczalną membranę

Ponadto osmoza jest rodzajem dyfuzji, która opisuje ruch wody. Kiedy woda przemieszcza się z jednej komórki do drugiej, przepływa zgodnie z gradientem potencjału wody, który jest od wysokiego potencjału wody do niskiego potencjału wody. Ponadto dyfuzja jest ważną koncepcją w systemach biologicznych. Rośliny i zwierzęta pochłaniają i dystrybuują większość składników odżywczych, gazów i wody poprzez dyfuzję. Na przykład w komórce zawartość tlenu jest niższa niż w naczyniach włosowatych krwi, a stężenie dwutlenku węgla jest wyższe niż w naczyniach krwionośnych. Dlatego przez dyfuzję tlen przenika do komórki z naczyń włosowatych krwi, a dwutlenek węgla wydobywa się z komórki.

Jaka jest różnica między ruchem Browna a dyfuzją?

Ruch Browna jest nieregularnym, losowym ruchem mikroskopijnych cząstek w płynie, w wyniku ciągłego bombardowania cząsteczkami otaczającego ośrodka. Natomiast dyfuzja to ruch substancji z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu. Dlatego kluczowa różnica między ruchem Browna a dyfuzją polega na tym, że w ruchu Browna cząstka nie ma określonego kierunku ruchu, podczas gdy w dyfuzji cząsteczki będą przemieszczać się z wysokiego stężenia do niskiego stężenia. Jednak ruch cząstek jest losowy w obu scenariuszach.

Ponadto inną znaczącą różnicą między ruchem Browna a dyfuzją jest to, że dyfuzja odbywa się zgodnie ze stężeniem lub potencjalnym gradientem chemicznym. Ale ruch Browna nie podlega takim czynnikom. Ruch cząstki Browna następuje zgodnie z ruchem innych cząstek w ośrodku.

Poniższa infografika zawiera więcej szczegółów na temat różnicy między ruchem Browna a dyfuzją.

Podsumowanie - ruch Browna vs dyfuzja

Podsumowując, kluczowa różnica między ruchem Browna a jego dyfuzją polega na tym, że w ruchu Browna cząstka nie ma określonego kierunku ruchu, podczas gdy podczas dyfuzji cząsteczki będą podróżować od wysokiego do niskiego stężenia. Jednak ruch cząstek jest losowy w obu scenariuszach.

Odniesienie:

1. Alfred Rudin, Phillip Choi, w The Elements of Polymer Science & Engineering (wydanie trzecie), 2013.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Wprowadzenie do ruchu Browna”. ThoughtCo, 5 stycznia 2019 r. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. ”Ruch Browna 1” Autor: Kayau - Praca własna (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Diffusion.en” Quasar Jarosz (domena publiczna) przez Commons Wikimedia