Kluczowa różnica między ruchem Browna a dyfuzją polega na tym, że w ruchu Browna cząsteczka nie ma określonego kierunku przemieszczania się, podczas gdy podczas dyfuzji cząstki przemieszczają się od wysokiego stężenia do niskiego stężenia.
Ruch Browna i dyfuzja to dwa pojęcia, które wiążą się z ruchem cząstek. Istnienie tych dwóch pojęć dowodzi, że materia składa się z mniejszych cząstek, które możemy od siebie oddzielić. Dowodzi również, że pomiędzy atomami lub cząsteczkami w substancji (ciała stałego, gazu lub cieczy) jest wystarczająca ilość wolnej przestrzeni, która pozwala innym cząsteczkom przejść przez nie.
Co to jest ruch Browna?
Botanista Robert Brown przedstawił koncepcję ruchów Browna w 1827 roku. Zaobserwował pod mikroskopem ziarna pyłku w wodzie i zobaczył, że ziarna pyłku poruszają się tu i tam (ruch losowy) w wodzie. Nazwał ten ruch ruchem Browna. Jednak Einstein jest tym, który wyjaśnił ten ruch.
Zgodnie z wyjaśnieniem Einsteina opisuje on niektóre właściwości atomów. Chociaż w tamtym czasie wierzyli w istnienie atomów; nie było na to dowodów. Ruchy Browna są dowodem na istnienie atomów. Każda otaczająca nas materia składa się z atomów. Dlatego nawet ziarna pyłku i woda zawierają atomy. Co więcej, Einstein opisał, że ruch ziarna pyłku jest spowodowany zderzeniami z cząsteczkami wody, których nie możemy zobaczyć. Kiedy cząsteczki wody uderzają w ziarna pyłku, odbijają się i możemy to zobaczyć pod mikroskopem. Ponieważ nie widzimy cząsteczek wody; mamy tendencję do myślenia, że ziarna pyłku poruszają się same, a tak nie jest.
Rysunek 01: Diagram przedstawiający ruch Browna
Ponadto, badając ruchy Browna, możemy przewidzieć niektóre właściwości cząsteczek wody, takie jak ich prędkość ruchu. Podobnie, cząsteczki w powietrzu również wykazują ruchy Browna. Na przykład cząsteczka pyłu w powietrzu porusza się losowo z powodu zderzeń z cząsteczkami gazu.
Co to jest dyfuzja?
Dyfuzja to przemieszczanie się cząstek z wyższego stężenia do niższego stężenia. Innymi słowy jest to ruch cząstek z obszarów o wyższym potencjale chemicznym do obszarów o mniejszym potencjale chemicznym. Dlatego koncepcja ta jest podobna do przemieszczania się ciepła z gorącego obiektu do chłodniejszego.
Rysunek 02: Dyfuzja przez półprzepuszczalną membranę
Ponadto osmoza to rodzaj dyfuzji, który opisuje ruch wody. Kiedy woda przemieszcza się z jednej komórki do drugiej, płynie zgodnie z gradientem potencjału wody, który jest od wysokiego potencjału wody do niskiego potencjału wody. Co więcej, dyfuzja jest ważną koncepcją w układach biologicznych. Rośliny i zwierzęta absorbują i rozprowadzają większość składników odżywczych, gazów i wody poprzez dyfuzję. Na przykład wewnątrz komórki zawartość tlenu jest niższa niż w naczyniach włosowatych, a stężenie dwutlenku węgla wyższe niż w naczyniach włosowatych krwi. Dlatego poprzez dyfuzję tlen przenosi się do komórki z naczyń włosowatych krwi, a dwutlenek węgla wydostaje się z komórki.
Jaka jest różnica między ruchem Browna a dyfuzją?
Ruch Browna to chaotyczny, przypadkowy ruch mikroskopijnych cząsteczek w płynie, będący wynikiem ciągłego bombardowania cząsteczkami otaczającego medium. Natomiast dyfuzja to przemieszczanie się substancji z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu. Dlatego kluczowa różnica między ruchem Browna a dyfuzją polega na tym, że w ruchu Browna cząsteczka nie ma określonego kierunku przemieszczania się, podczas gdy w dyfuzji cząstki będą przemieszczać się od wysokiego stężenia do niskiego stężenia. Jednak ruch cząstek jest losowy w obu scenariuszach.
Ponadto inną istotną różnicą między ruchem Browna a dyfuzją jest to, że dyfuzja zachodzi zgodnie ze stężeniem lub potencjalnym gradientem chemicznym. Jednak ruchy Browna nie podlegają takim czynnikom. Ruch Browna cząstki następuje zgodnie z ruchem innych cząstek w ośrodku.
Poniższa infografika zawiera więcej szczegółów na temat różnicy między ruchem Browna a dyfuzją.
Podsumowanie – Ruch Browna kontra dyfuzja
Podsumowując, kluczowa różnica między ruchem Browna a dyfuzją polega na tym, że w ruchu Browna cząsteczka nie ma określonego kierunku ruchu, podczas gdy w dyfuzji cząstki przemieszczają się od wysokiego stężenia do niskiego stężenia. Jednak ruch cząstek jest losowy w obu scenariuszach.
