Különbség a Brown-mozgás és a diffúzió között

Az kulcs különbség ez a Brown-mozgás és a diffúzió között Brown-mozgásban a részecskéknek nincs meghatározott útja, míg diffúzió során a részecskék nagy koncentrációról alacsony koncentrációra haladnak.

A Brown-mozgás és a diffúzió két fogalom, amelyek társulnak a részecskék mozgásával. E két koncepció léte bizonyítja, hogy az anyag kisebb részecskékből áll, amelyeket egymástól elválaszthatunk. Ez azt is bizonyítja, hogy az anyagon belül (szilárd anyag, gáz vagy folyadék) elegendő szabad hely van az atomok vagy molekulák között, amely lehetővé teszi más részecskék áthaladását rajtuk keresztül.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a Brownian Motion?
3. Mi a diffúzió?
4. Side by side összehasonlítás - Brownian Motion vs Diffusion táblázatos formában
5. Összegzés

Mi az a Brownian Motion??

A botanikus, Robert Brown, 1827-ben bemutatta a Brown-mozgás fogalmát. Mikroszkóp alatt megfigyelte a vízben lévő pollenszemcséket és látta, hogy a pollenszemcsék itt-ott mozognak (véletlenszerű mozgás) a vízben. Ezt a mozgalmat Brown-mozgásságnak nevezte. Einstein azonban magyarázta ezt a mozgalmat.

Einstein magyarázata szerint leírja az atomok néhány tulajdonságát. Bár abban az időben hittek az atomok létezésének; erre nem volt bizonyíték. A Brown-mozgás az atomok létezésének bizonyítéka. Minden körülöttünk lévő anyag atomokból áll. Ezért még a pollen szemcsék és a víz is tartalmaz atomokat. Einstein emellett leírta, hogy a pollen szemcsének mozgása annak a vízmolekulákkal való ütközésének köszönhető, amelyet nem látunk. Amikor a vízmolekulák elérik a pollenszemcséket, az visszapattan, és a mikroszkóp alatt láthatjuk. Mivel nem látjuk a vízmolekulákat; hajlamosak vagyunk azt gondolni, hogy a pollenszemcsék önmagukban mozognak, ami nem így van.

01. ábra: A Brown-mozgást ábrázoló ábra

Ezenkívül a Brown-mozgás tanulmányozásával megjósolhatjuk a vízmolekulák néhány tulajdonságát, például a mozgás sebességét. Hasonlóképpen, a levegőben lévő részecskék Brown-mozgást is mutatnak. Például egy porrészecske a levegőben véletlenszerűen mozog a gázmolekulákkal való ütközés miatt.

Mi az a diffúzió??

A diffúzió a részecskék nagyobb koncentrációból egy alacsonyabb koncentrációba történő áthaladása. Más szavakkal: a részecskék mozgása a nagyobb kémiai potenciállal rendelkező régiókból a kevésbé kémiai potenciállal rendelkező régiókba. Ezért ez a koncepció hasonlít a hőnek egy forró tárgyról egy hűvösebb tárgyra történő továbbítására.

02 ábra: diffúzió egy féligáteresztő membránon keresztül

Ezenkívül az ozmózis egy olyan diffúzió, amely leírja a víz mozgását. Amikor a víz mozog az egyik cellából a másikba, a vízpotenciál gradiens szerint folyik, amely a magas vízpotenciálról az alacsony vízpotenciálra esik. Ezenkívül a diffúzió fontos fogalom a biológiai rendszerekben. A növények és az állatok diffúzió révén elnyelik és elosztják a tápanyagok, a gázok és a víz nagy részét. Például egy sejt belsejében az oxigéntartalom alacsonyabb, mint a vérkapillárisokban, és a szén-dioxid-koncentráció magasabb, mint a vérkapillárisokban. Ezért diffúzió útján az oxigén a sejtekbe kerül a vér kapillárisaiból, és a szén-dioxid kijön a sejtből.

Mi a különbség a Brownian Motion és a diffúzió között??

A Brown-mozgás a mikroszkopikus részecskék szokatlan, véletlenszerű mozgása egy folyadékban a környező közeg molekuláinak folyamatos bombázása eredményeként. Míg a diffúzió az anyag mozgása egy nagy koncentrációjú területről alacsony koncentrációjú területre. Ezért a legfontosabb különbség a Brown-mozgás és a diffúzió között az, hogy a Brown-mozgásban a részecskéknek nincs meghatározott mozogási iránya, míg a diffúzió során a részecskék nagy koncentrációról alacsony koncentrációra haladnak. A részecske mozgása azonban mindkét esetben véletlenszerű.

Ezenkívül a Brown-mozgás és a diffúzió között egy másik jelentős különbség az, hogy a diffúzió a koncentráció vagy a potenciális kémiai gradiens szerint történik. De a Brown-mozgást ilyen tényezők nem szabályozzák. Egy részecske Brown-mozgása a közegben lévő többi részecske mozgása szerint következik be.

Az infographic alatt további részleteket talál a Brown-mozgás és a diffúzió közötti különbségről.

Összegzés - Brownian Motion vs diffúzió

Összefoglalva: a Brown-mozgás és a diffúzió közötti legfontosabb különbség az, hogy a Brown-mozgásban a részecskéknek nincs meghatározott mozgási iránya, míg a diffúzió során a részecskék nagy koncentrációról alacsony koncentrációra haladnak. A részecske mozgása azonban mindkét esetben véletlenszerű.

Referencia:

1. Alfred Rudin, Phillip Choi, a Polimer Tudomány és Technika elemeiben (harmadik kiadás), 2013.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Bevezetés a Brownian Motion-be." ThoughtCo, 2019. január 5. Elérhető itt  

Kép jóvoltából:

1. „Brownian motion 1” Kayau - Saját munka, (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia segítségével  
2. „Diffusion.en”, készítette Quasar Jarosz (Public Domain) a Commons Wikimedia-n keresztül