Різниця між броунівським рухом і дифузією

The ключова різниця між броунівським рухом і дифузією є те при броунівському русі частинка не має конкретного напрямку руху, тоді як при дифузії частинки будуть рухатися від високої концентрації до низької концентрації.

Броунівський рух і дифузія - це два поняття, які асоціюються з рухом частинок. Існування цих двох понять доводить, що матерія складається з менших частинок, які ми можемо відокремити одна від одної. Це також доводить, що між атомами або молекулами всередині речовини (твердої речовини, газу або рідини) є достатньо вільного простору, який дозволяє іншим частинкам проходити через них.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке броунівський рух
3. Що таке дифузія
4. Порівняльне порівняння - броунівський рух проти дифузії в табличній формі
5. Підсумок

Що таке броунівський рух?

Ботанік Роберт Браун представив концепцію броунівського руху в 1827 р. Він спостерігав за пилком зерна у воді під мікроскопом і бачив, що пилкові зерна рухаються туди-сюди (випадковим рухом) у воді. Цей рух він назвав броунівським рухом. Однак Ейнштейн - це той, хто пояснив цей рух.

Відповідно до пояснення Ейнштейна, він описує деякі властивості атомів. Хоча вони вважали існування атомів у той час; доказів для цього не було. Броунівський рух є доказом існування атомів. Кожна матерія навколо нас складається з атомів. Тому навіть пилкові зерна та вода містять атоми. Крім того, Ейнштейн описав, що рух пилкового зерна відбувається через його зіткнення з молекулами води, яких ми не можемо побачити. Коли молекули води потрапляють на пилкові зерна, вона відскакує, і ми можемо бачити це під мікроскопом. Оскільки ми не можемо побачити молекули води; ми схильні думати, що пилок зерна рухається самостійно, що не так.

Рисунок 01: Діаграма, що показує броунівський рух

Більше того, вивчаючи броунівський рух, ми можемо передбачити деякі властивості молекул води, такі як їх швидкість руху. Так само частинки в повітрі також показують броунівський рух. Наприклад, частинка пилу у повітрі рухається навмання через зіткнення з молекулами газу.

Що таке дифузія?

Дифузія - це пересування частинок від більш високої концентрації до меншої концентрації. Іншими словами, це переміщення частинок з регіонів більш високого хімічного потенціалу, до областей меншого хімічного потенціалу. Тому це поняття схоже на пересування тепла від гарячого об’єкта до більш холодного об’єкта.

Малюнок 02: Дифузія через напівпроникну мембрану

Крім того, осмос - це тип дифузії, який описує рух води. Коли вода рухається від однієї клітини до іншої, вона тече відповідно до градієнта водного потенціалу, який є від високого водного потенціалу до низького потенціалу води. Більше того, дифузія є важливим поняттям у біологічних системах. Рослини та тварини поглинають та розподіляють більшу частину поживних речовин, газів та води шляхом дифузії. Наприклад, всередині клітини вміст кисню нижчий, ніж у кров'яних капілярах, а концентрація вуглекислого газу вище, ніж у капілярах крові. Тому дифузією кисень переходить у клітину з кров’яних капілярів, а вуглекислий газ виходить із клітини.

Яка різниця між броунівським рухом і дифузією?

Броунівський рух - це нерівномірний, випадковий рух мікроскопічних частинок у рідині внаслідок безперервного бомбардування з молекул навколишнього середовища. Тоді як дифузія - це переміщення речовини з області високої концентрації до області низької концентрації. Отже, ключова відмінність броунівського руху від дифузії полягає в тому, що в броунівському русі частинка не має конкретного напрямку руху, тоді як при дифузії частинки будуть переходити від високої до низької концентрації. Однак рух частинок в обох сценаріях випадковий.

Крім того, ще одна суттєва відмінність броунівського руху від дифузії полягає в тому, що дифузія відбувається відповідно до концентрації або потенційного хімічного градієнта. Але броунівський рух не регулюється такими чинниками. Броунівський рух частинки відбувається відповідно до руху інших частинок у середовищі.

Нижче в інфографіці подано докладнішу інформацію про різницю броунівського руху та дифузії.

Підсумок - броунівський рух проти дифузії

Підсумовуючи, ключова відмінність броунівського руху від дифузії полягає в тому, що в броунівському русі частинка не має конкретного напрямку руху, тоді як при дифузії частинки будуть рухатися від високої концентрації до низької концентрації. Однак рух частинок в обох сценаріях випадковий.

Довідка:

1. Альфред Рудін, Філіп Чой, в «Елементах полімерної науки та техніки» (Третє видання), 2013.
2. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. «Вступ до броунівського руху». ThoughtCo, 5 січня 2019. Доступно тут  

Надано зображення:

1. ”Браунівський рух 1" Автор Каяу - власна робота, (CC BY 3.0) через Вікімедію Commons  
2. "Diffusion.en" від Quasar Jarosz (Public Domain) через Вікісховище Commons