Разлика между броуновското движение и дифузията

Най- ключова разлика между броуновското движение и дифузията е това при броуновско движение, частицата няма определена посока на движение, докато при дифузия частиците ще преминат от висока концентрация до ниска.

Брауновото движение и дифузия са две понятия, които се свързват с движението на частиците. Съществуването на тези две понятия доказва, че материята се състои от по-малки частици, които можем да отделим една от друга. Той също така доказва, че има достатъчно свободно пространство между атомите или молекулите в веществото (твърдо вещество, газ или течност), което позволява на други частици да преминават през тях.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Brownian Motion
3. Какво е дифузия
4. Паралелно сравнение - Brownian Motion vs Diffusion в таблична форма
5. Резюме

Какво е Brownian Motion?

Ботаникът Робърт Браун представи концепцията за движението на Браун през 1827 г. Той наблюдава поленови зърна във вода под микроскоп и видя, че поленовите зърна се движат тук-там (произволно движение) във вода. Той нарече това движение като броуновско движение. Въпреки това Айнщайн е този, който обясни това движение.

Според обяснението на Айнщайн той описва някои свойства на атомите. Макар че по това време вярваха в съществуването на атоми; няма доказателства за това. Брауновското движение е доказателство за съществуването на атоми. Всяка материя около нас се състои от атоми. Следователно, дори прашените зърна и водата съдържат атоми. Освен това Айнщайн описа, че движението на поленовото зърно се дължи на сблъсъка му с водните молекули, които не можем да видим. Когато молекулите на водата удрят полените зърна, тя отскача и ние можем да я видим под микроскоп. Тъй като не можем да видим молекулите на водата; сме склонни да мислим, че цветните прашеци се движат сами, което не е така.

Фигура 01: Диаграма, показваща броуновското движение

Освен това, изучавайки движението на Браун, можем да прогнозираме някои от свойствата на водните молекули, като например скоростта им на движение. По подобен начин частиците във въздуха също показват броуновско движение. Например прахови частици във въздуха се движат наоколо поради сблъсъци с газовите молекули.

Какво е дифузия?

Дифузията е пътуването на частици от по-висока концентрация до по-ниска. С други думи, това е движението на частици от регионите с по-висок химичен потенциал, към области с по-малък химически потенциал. Следователно тази концепция е подобна на пътуването на топлина от горещ обект към по-хладен обект.

Фигура 02: Дифузия през полупропусклива мембрана

Освен това, осмозата е вид дифузия, която описва движението на водата. Когато водата се движи от една клетка в друга, тя тече според градиент на воден потенциал, който е от висок воден потенциал до нисък воден потенциал. Освен това дифузията е важно понятие в биологичните системи. Растенията и животните абсорбират и разпределят по-голямата част от хранителните вещества, газовете и водата чрез дифузия. Например, вътре в клетката, съдържанието на кислород е по-ниско, отколкото в кръвните капиляри, а концентрацията на въглероден диоксид е по-висока, отколкото в кръвните капиляри. Следователно чрез дифузия кислородът се прехвърля в клетка от кръвни капиляри, а въглеродният диоксид излиза от клетката.

Каква е разликата между Brownian Motion и Diffusion?

Брауновото движение е хаотичното, произволно движение на микроскопични частици във флуид, в резултат на непрекъснато бомбардиране от молекули на заобикалящата среда. Като има предвид, че дифузията е движението на вещество от зона с висока концентрация към област с ниска концентрация. Следователно, основната разлика между броуновското движение и дифузията е, че при броуновско движение една частица няма определена посока на движение, докато при дифузия частиците ще преминат от висока концентрация до ниска концентрация. Въпреки това, движението на частиците е произволно и в двата сценария.

Освен това, друга съществена разлика между движението на Браун и дифузията е, че дифузията се извършва в зависимост от концентрация или потенциален химичен градиент. Но броуновското движение не се управлява от такива фактори. Броуновото движение на частица възниква според движението на други частици в средата.

По-долу инфографиката предоставя повече подробности за разликата между броуновското движение и дифузия.

Обобщение - Brownian Motion vs Diffusion

В обобщение, основната разлика между броуновското движение и дифузията е, че при движението на Браунов частица няма определена посока на движение, докато при дифузия частиците ще преминат от висока концентрация до ниска концентрация. Въпреки това, движението на частиците е произволно и в двата сценария.

справка:

1. Алфред Рудин, Филип Чой в „Елементите на полимерната наука и инженерство“ (трето издание), 2013 г..
2. Хелменстин, д-р Ан Мари. „Въведение в броуновското движение.“ ThoughtCo, 5 януари 2019. Достъпно тук  

С любезност на изображенията:

1. ”Браунианско движение 1“ От Kayau - Собствена работа, (CC BY 3.0) през Wikimedia на Commons  
2. “Diffusion.en” от Quasar Jarosz (Public Domain) през Wikimedia на Commons