Разница между броуновским движением и диффузией

ключевое отличие между броуновским движением и диффузией является то, что в броуновском движении частица не имеет определенного направления движения, тогда как при диффузии частицы будут перемещаться от высокой концентрации к низкой концентрации.

Броуновское движение и диффузия - это две концепции, связанные с движением частиц. Существование этих двух понятий доказывает, что материя состоит из более мелких частиц, которые мы можем отделить друг от друга. Это также доказывает, что между атомами или молекулами внутри вещества (твердого тела, газа или жидкости) достаточно свободного пространства, что позволяет другим частицам проходить через них..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое броуновское движение
3. Что такое диффузия
4. Сравнение бок о бок - броуновское движение против диффузии в табличной форме
5. Резюме

Что такое броуновское движение?

Ботаник Роберт Браун представил концепцию броуновского движения в 1827 году. Он наблюдал пыльцевые зерна в воде под микроскопом и увидел, что пыльцевые зерна движутся здесь и там (случайное движение) в воде. Он назвал это движение броуновским. Однако именно Эйнштейн объяснил это движение.

Согласно объяснению Эйнштейна, он описывает некоторые свойства атомов. Хотя они верили в существование атомов в то время; не было никаких доказательств для этого. Броуновское движение является доказательством существования атомов. Вся материя вокруг нас состоит из атомов. Поэтому даже пыльцевые зерна и вода содержат атомы. Кроме того, Эйнштейн описал, что движение пыльцевого зерна происходит из-за его столкновений с молекулами воды, которые мы не можем видеть. Когда молекулы воды попадают в пыльцевые зерна, они отскакивают, и мы видим это под микроскопом. Так как мы не можем видеть молекулы воды; мы склонны думать, что пыльцевые зерна движутся сами по себе, что не так.

Рисунок 01: Диаграмма, показывающая броуновское движение

Более того, изучая броуновское движение, мы можем предсказать некоторые свойства молекул воды, такие как скорость их движения. Точно так же частицы в воздухе также показывают броуновское движение. Например, пылевая частица в воздухе движется случайно из-за столкновений с молекулами газа.

Что такое диффузия?

Диффузия - это перемещение частиц из более высокой концентрации в более низкую концентрацию. Другими словами, это движение частиц из областей с более высоким химическим потенциалом в области с меньшим химическим потенциалом. Следовательно, эта концепция аналогична переносу тепла от горячего объекта к более холодному объекту..

Рисунок 02: Диффузия через полупроницаемую мембрану

Кроме того, осмос - это тип диффузии, который описывает движение воды. Когда вода перемещается из одной ячейки в другую, она течет в соответствии с градиентом водного потенциала, который варьируется от высокого водного потенциала до низкого водного потенциала. Кроме того, диффузия является важной концепцией в биологических системах. Растения и животные поглощают и распределяют большинство питательных веществ, газов и воды посредством диффузии. Например, внутри клетки содержание кислорода ниже, чем в кровеносных капиллярах, а концентрация углекислого газа выше, чем в кровеносных капиллярах. Следовательно, путем диффузии кислород переносится в клетку из кровеносных капилляров, а из клетки выходит диоксид углерода..

В чем разница между броуновским движением и диффузией?

Броуновское движение - это случайное, случайное движение микроскопических частиц в жидкости в результате непрерывной бомбардировки молекулами окружающей среды. Принимая во внимание, что диффузия - это перемещение вещества из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Следовательно, ключевое различие между броуновским движением и диффузией заключается в том, что в броуновском движении частица не имеет определенного направления движения, тогда как при диффузии частицы будут перемещаться от высокой концентрации к низкой концентрации. Тем не менее, движение частиц является случайным в обоих сценариях.

Кроме того, еще одно существенное различие между броуновским движением и диффузией заключается в том, что диффузия происходит в соответствии с концентрацией или потенциальным химическим градиентом. Но броуновское движение не регулируется такими факторами. Броуновское движение частицы происходит согласно движению других частиц в среде.

Ниже инфографика предоставляет более подробную информацию о разнице между броуновским движением и диффузией.

Резюме - Броуновское движение против диффузии

Таким образом, ключевое различие между броуновским движением и диффузией состоит в том, что в броуновском движении частица не имеет определенного направления движения, тогда как при диффузии частицы будут перемещаться от высокой концентрации к низкой концентрации. Тем не менее, движение частиц является случайным в обоих сценариях.

Ссылка:

1. Альфред Рудин, Филипп Чой, «Элементы науки и техники о полимерах» (третье издание), 2013.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. «Введение в броуновское движение». ThoughtCo, 5 января 2019 г. Доступно здесь  

Изображение предоставлено:

1. «Броуновское движение 1» Каяу - собственная работа (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia  
2. ”Diffusion.en” Квазар Ярош (Общественное достояние) через Викисклад Commons