Atšķirība starp Brauna kustību un difūziju

galvenā atšķirība starp Brauna kustību un difūziju tas ir Brauna kustībā daļiņai nav noteikta pārvietošanās virziena, turpretī difūzijas gadījumā daļiņas pārvietojas no augstas koncentrācijas uz zemu.

Brauna kustība un difūzija ir divi jēdzieni, kas asociējas ar daļiņu kustību. Šo divu jēdzienu esamība pierāda, ka matērija sastāv no mazākām daļiņām, kuras mēs varam atdalīt viens no otra. Tas arī pierāda, ka vielas (cietas vielas, gāzes vai šķidruma) iekšpusē starp atomiem vai molekulām ir pietiekami daudz brīvas vietas, kas ļauj citām daļiņām izkļūt caur tām.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Brauna kustība
3. Kas ir difūzija
4. Blakus salīdzinājums - Brauna kustība pret difūziju tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir Brauna kustība?

Botāniķis Roberts Brauns 1827. gadā iepazīstināja ar Brauna kustības koncepciju. Viņš mikroskopā novēroja putekšņu graudus ūdenī un redzēja, ka ziedputekšņu graudi ūdenī pārvietojas šeit un tur (nejauša kustība). Viņš nosauca šo kustību par Brauna kustību. Tomēr Einšteins ir tas, kurš izskaidroja šo kustību.

Saskaņā ar Einšteina skaidrojumu viņš apraksta dažas atomu īpašības. Lai gan viņi tajā laikā ticēja atomu pastāvēšanai; tam nebija pierādījumu. Brauna kustība ir atomu esamības pierādījums. Katra lieta ap mums sastāv no atomiem. Tāpēc pat ziedputekšņu graudos un ūdenī ir atomi. Turklāt Einšteins aprakstīja, ka ziedputekšņu graudu kustība ir saistīta ar to sadursmēm ar ūdens molekulām, kuras mēs neredzam. Kad ūdens molekulas skāra ziedputekšņu graudus, tas atlec, un mēs to varam redzēt zem mikroskopa. Tā kā mēs nevaram redzēt ūdens molekulas; mums ir tendence domāt, ka ziedputekšņu graudi pārvietojas paši, kas tā nav.

01. attēls: Brauna kustības diagramma

Turklāt, izpētot Brauna kustību, mēs varam paredzēt dažas ūdens molekulu īpašības, piemēram, to kustības ātrumu. Līdzīgi gaisā esošās daļiņas parāda arī Brauna kustību. Piemēram, putekļu daļiņas gaisā pārvietojas nejauši, pateicoties sadursmēm ar gāzes molekulām.

Kas ir difūzija?

Difūzija ir daļiņu pārvietošanās no augstākas koncentrācijas uz zemāku. Citiem vārdiem sakot, tā ir daļiņu pārvietošanās no reģioniem ar augstāku ķīmisko potenciālu uz apgabaliem ar mazāku ķīmisko potenciālu. Tādēļ šī koncepcija ir līdzīga siltuma pārvietošanai no karsta objekta uz vēsāku objektu.

02 attēls: difūzija caur daļēji caurlaidīgu membrānu

Turklāt osmoze ir difūzijas veids, kas raksturo ūdens kustību. Kad ūdens pārvietojas no vienas šūnas uz otru, tas plūst pēc ūdens potenciāla gradienta, kas ir no augsta ūdens potenciāla līdz zema ūdens potenciālam. Turklāt difūzija ir svarīgs jēdziens bioloģiskajās sistēmās. Augi un dzīvnieki difūzijas ceļā absorbē un sadala lielāko daļu barības vielu, gāzu un ūdens. Piemēram, šūnā skābekļa saturs ir zemāks nekā asins kapilāros, un oglekļa dioksīda koncentrācija ir augstāka nekā asins kapilāros. Tāpēc difūzijas ceļā skābeklis no asins kapilāriem nonāk šūnā, un no šūnas izdalās oglekļa dioksīds.

Kāda ir atšķirība starp Brauna kustību un difūziju?

Brauna kustība ir mikroskopisku daļiņu neparasta, nejauša kustība šķidrumā, kas notiek nepārtrauktas bombardēšanas rezultātā no apkārtējās vides molekulām. Tā kā difūzija ir vielas pārvietošanās no augstas koncentrācijas zonas uz zemas koncentrācijas zonu. Tāpēc galvenā atšķirība starp Brauna kustību un difūziju ir tāda, ka Brauna kustībā daļiņai nav noteikta pārvietošanās virziena, turpretī difūzijā daļiņas pārvietojas no augstas koncentrācijas uz zemu. Tomēr daļiņu kustība abos scenārijos ir nejauša.

Turklāt vēl viena būtiska atšķirība starp Brauna kustību un difūziju ir tā, ka difūzija notiek atkarībā no koncentrācijas vai potenciālā ķīmiskā gradienta. Bet Brauna kustību nekontrolē šādi faktori. Daļiņas Brownian kustība notiek atbilstoši citu daļiņu kustībai barotnē.

Zemāk infografika sniedz sīkāku informāciju par atšķirību starp Brauna kustību un difūziju.

Kopsavilkums - Brownian Motion vs difūzija

Rezumējot, galvenā atšķirība starp Brauna kustību un difūziju ir tāda, ka Brauna kustībā daļiņai nav noteikta pārvietošanās virziena, turpretī difūzijas laikā daļiņas pārvietojas no augstas koncentrācijas uz zemu. Tomēr daļiņu kustība abos scenārijos ir nejauša.

Atsauce:

1. Alfrēds Rūdins, Phillip Choi, filmā “Polimēru zinātnes un inženierijas elementi” (trešais izdevums), 2013. gads.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Ievads Brauna kustībā." ThoughtCo, 2019. gada 5. janvārī. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1. “Brownian motion 1” Autors: Kayau - paša darbs, (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia  
2. “Diffusion.en”, autors Kvazars Jaross (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia