Skirtumas tarp Browniano judesio ir difuzijos

pagrindinis skirtumas tarp Browniano judesio ir difuzijos yra tai judant Brownian, dalelė neturi konkrečios judėjimo krypties, tuo tarpu difuzijos metu dalelės judės nuo didelės koncentracijos iki mažos.

Brownian judėjimas ir difuzija yra dvi sąvokos, susijusios su dalelių judėjimu. Šių dviejų sąvokų buvimas įrodo, kad materiją sudaro mažesnės dalelės, kurias galime atskirti viena nuo kitos. Tai taip pat įrodo, kad medžiagoje (kietos medžiagos, dujos ar skystis) yra pakankamai laisvos vietos tarp atomų ar molekulių, kad kitos dalelės galėtų per jas patekti.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra „Brownian Motion“
3. Kas yra difuzija
4. Šalutinis palyginimas - „Brownian Motion“ ir „difuzija“ lentelės forma
5. Santrauka

Kas yra „Brownian Motion“?

Botanikas Robertas Brownas pristatė Browniano judesio koncepciją 1827 m. Jis mikroskopu stebėjo žiedadulkių grūdelius vandenyje ir pamatė, kad žiedadulkių grūdai vandenyje juda čia ir ten (atsitiktinis judėjimas). Šį judėjimą jis pavadino Browno judėjimu. Tačiau Einšteinas paaiškino šį judėjimą.

Remiantis Einšteino paaiškinimu, jis apibūdina kai kurias atomų savybes. Nors jie tuo metu tikėjo atomų egzistavimu; tam nebuvo jokių įrodymų. Browniano judesys yra atomų egzistavimo įrodymas. Kiekvienas mus supantis dalykas susideda iš atomų. Todėl net žiedadulkių grūduose ir vandenyje yra atomų. Be to, Einšteinas aprašė, kad žiedadulkių grūdai juda dėl jų susidūrimo su vandens molekulėmis, kurių mes nematome. Kai vandens molekulės patenka į žiedadulkių grūdelius, jos atsimuša ir mes galime jas pamatyti po mikroskopu. Kadangi mes nematome vandens molekulių; Mes linkę manyti, kad žiedadulkių grūdai juda patys, o ne taip.

01 paveikslas: Browniano judesio schema

Be to, tyrinėdami Browniano judesį galime numatyti kai kurias vandens molekulių savybes, tokias kaip jų judėjimo greitis. Panašiai ore esančios dalelės taip pat rodo Browniano judesį. Pavyzdžiui, dulkių dalelės ore juda atsitiktinai dėl susidūrimo su dujų molekulėmis.

Kas yra difuzija?

Difuzija yra dalelių judėjimas iš didesnės koncentracijos į mažesnę. Kitaip tariant, tai yra dalelių judėjimas iš didesnio cheminio potencialo regionų į mažesnio cheminio potencialo zonas. Todėl ši sąvoka yra panaši į šilumos judėjimą iš karšto objekto į vėsesnį objektą.

02 paveikslas: Difuzija per pusiau pralaidžią membraną

Be to, osmosas yra difuzijos rūšis, apibūdinanti vandens judėjimą. Kai vanduo juda iš vienos kameros į kitą, jis teka pagal vandens potencialo gradientą, kuris yra nuo didelio vandens iki žemo vandens potencialo. Be to, difuzija yra svarbi biologinių sistemų sąvoka. Augalai ir gyvūnai pasklinda ir pasiskirsto didžiąją dalį maistinių medžiagų, dujų ir vandens. Pavyzdžiui, ląstelės viduje deguonies kiekis yra mažesnis nei kraujo kapiliaruose, o anglies dioksido koncentracija yra didesnė nei kraujo kapiliaruose. Todėl difuzijos būdu iš kraujo kapiliarų deguonis patenka į ląstelę, o iš ląstelės išeina anglies dioksidas.

Kuo skiriasi Brownian judėjimas ir difuzija?

Browniano judesys yra neteisingas, atsitiktinis mikroskopinių dalelių judėjimas skystyje, kaip nuolatinis bombardavimas iš aplinkinės terpės molekulių. Tuo tarpu difuzija yra medžiagos judėjimas iš didelės koncentracijos srities į mažos koncentracijos sritį. Todėl pagrindinis skirtumas tarp Browniano judesio ir difuzijos yra tas, kad Brownian judėjime dalelė neturi konkrečios judėjimo krypties, tuo tarpu difuzijos metu dalelės keliaus nuo didelės ir žemos koncentracijos. Tačiau dalelių judėjimas abiejuose scenarijuose yra atsitiktinis.

Be to, dar vienas reikšmingas skirtumas tarp Browniano judesio ir difuzijos yra tas, kad difuzija vyksta pagal koncentraciją ar galimą cheminį gradientą. Tačiau Browno judėjimo nevaldo tokie veiksniai. Brownian dalelės judesys vyksta atsižvelgiant į kitų terpėje esančių dalelių judėjimą.

Žemiau infografijoje pateikiama daugiau informacijos apie skirtumą tarp Browno judesio ir difuzijos.

Santrauka - Brownian judėjimas prieš difuziją

Apibendrinant, pagrindinis skirtumas tarp Brauno judesio ir difuzijos yra tas, kad judant Brauno dalelė neturi konkrečios judėjimo krypties, tuo tarpu difuzijos metu dalelės keliaus iš didelės koncentracijos į mažą. Tačiau dalelių judėjimas abiejuose scenarijuose yra atsitiktinis.

Nuoroda:

1. Alfredas Rudinas, Phillip Choi, „Polimerų mokslo ir inžinerijos elementai“ (trečiasis leidimas), 2013 m.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Įvadas į Browniano judesį“. „ThoughtCo“, 2019 m. Sausio 5 d. Galima rasti čia  

Vaizdo mandagumas:

1. „Brownian motion 1“ pateikė Kayau - Savas darbas, (CC BY 3.0) per „Commons Wikimedia“  
2. „Diffusion.en“, autorius Quasar Jarosz (viešas domenas) per „Commons Wikimedia“