Rozdiel medzi Brownovským pohybom a difúziou

kľúčový rozdiel medzi Brownovským pohybom a šírením je to pri Brownovom pohybe nemá častica špecifický smer pohybu, zatiaľ čo častice sa rozptýlia z vysokej koncentrácie na nízku koncentráciu.

Brownov pohyb a difúzia sú dva pojmy, ktoré sa spájajú s pohybom častíc. Existencia týchto dvoch konceptov dokazuje, že ide o menšie častice, ktoré sa od seba dajú oddeliť. Dokazuje to tiež, že medzi atómami alebo molekulami v látke (tuhá látka, plyn alebo kvapalina) je dostatok voľného priestoru, ktorý im umožňuje prechádzať cez iné častice..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Brownian Motion
3. Čo je difúzia
4. Porovnanie bok po boku - Brownov pohyb a difúzia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je Brownian Motion?

Botanik Robert Brown predstavil koncept Brownovho pohybu v roku 1827. Pozoroval peľové zrná vo vode pod mikroskopom a videl, že peľové zrná sa tu a tam pohybujú (náhodný pohyb) vo vode. Toto hnutie pomenoval ako Brownov pohyb. Toto hnutie však vysvetlil Einstein.

Podľa vysvetlenia Einsteina opisuje niektoré vlastnosti atómov. Hoci verili existencii atómov v tom čase; neexistovali pre to žiadne dôkazy. Brownov pohyb je dôkazom existencie atómov. Každá hmota okolo nás pozostáva z atómov. Preto aj peľové zrná a voda obsahujú atómy. Einstein ďalej opísal, že pohyb peľového zrna je spôsobený jeho zrážkami s molekulami vody, ktoré nevidíme. Keď molekuly vody zasiahnu peľové zrná, odrazí sa a my ich môžeme vidieť pod mikroskopom. Pretože nevidíme molekuly vody; máme sklon si myslieť, že peľové zrná sa pohybujú samostatne, čo nie je pravda.

Obrázok 01: Schéma znázorňujúca Brownov pohyb

Štúdiom Brownovho pohybu môžeme navyše predvídať niektoré z vlastností molekúl vody, napríklad rýchlosť ich pohybu. Podobne aj častice vo vzduchu vykazujú Brownov pohyb. Napríklad prachové častice vo vzduchu sa náhodne pohybujú v dôsledku zrážok s molekulami plynu.

Čo je difúzia?

Difúzia je pohyb častíc z vyššej koncentrácie na nižšiu koncentráciu. Inými slovami, ide o pohyb častíc z oblastí s vyšším chemickým potenciálom do oblastí s menším chemickým potenciálom. Táto koncepcia je preto podobná cestovaniu tepla z horúceho predmetu do chladnejšieho objektu.

Obrázok 02: Difúzia cez polopriepustnú membránu

Okrem toho je osmóza typom difúzie, ktorá opisuje pohyb vody. Keď sa voda pohybuje z jednej bunky do druhej, tečie podľa gradientu vodného potenciálu, ktorý je z vysokého vodného potenciálu na nízky vodný potenciál. Okrem toho je difúzia dôležitým konceptom v biologických systémoch. Rastliny a zvieratá absorbujú a distribuujú väčšinu živín, plynov a vody difúziou. Napríklad vo vnútri bunky je obsah kyslíka nižší ako v krvných kapilároch a koncentrácia oxidu uhličitého je vyššia ako v krvných kapilároch. Preto sa difúziou kyslík prenáša do bunky z krvných kapilár a oxid uhličitý vychádza z bunky.

Aký je rozdiel medzi Brownovským pohybom a difúziou?

Brownov pohyb je nepravidelný, náhodný pohyb mikroskopických častíc v tekutine v dôsledku neustáleho bombardovania molekulami okolitého média. Keďže difúzia je pohyb látky z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nízkou koncentráciou. Preto je kľúčovým rozdielom medzi Brownovým pohybom a difúziou to, že v Brownovom pohybe nemá častica špecifický smer pohybu, zatiaľ čo v difúzii sa častice pohybujú od vysokej koncentrácie po nízku koncentráciu. Pohyb častíc je však v obidvoch scenároch náhodný.

Okrem toho je ďalším významným rozdielom medzi Brownovým pohybom a difúziou to, že k difúzii dochádza podľa koncentrácie alebo potenciálneho chemického gradientu. Avšak Brownov pohyb nie je riadený takýmito faktormi. K Brownovmu pohybu častice dochádza podľa pohybu iných častíc v médiu.

Nižšie uvedený infographic poskytuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi Brownovým pohybom a difúziou.

Zhrnutie - Brownian Motion vs Difúzia

Stručne povedané, kľúčovým rozdielom medzi Brownovým pohybom a difúziou je to, že v Brownovom pohybe nemá častica špecifický smer pohybu, zatiaľ čo v difúzii sa častice pohybujú z vysokej koncentrácie do nízkej koncentrácie. Pohyb častíc je však v obidvoch scenároch náhodný.

referencie:

1. Alfred Rudin, Phillip Choi, v Elements of Polymer Science & Engineering (3. vydanie), 2013.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Úvod do Brownian Motion." ThoughtCo, 5. januára 2019. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1. "Brownov pohyb 1" od Kayau - vlastné dielo (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia  
2. “Diffusion.en” Autor Quasar Jarosz (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia