Ключевое различие между броуновским движением и диффузией заключается в том, что при броуновском движении частица не имеет определенного направления движения, тогда как при диффузии частицы перемещаются от высокой концентрации к низкой концентрации.
Броуновское движение и диффузия - две концепции, связанные с движением частиц. Существование этих двух понятий доказывает, что материя состоит из более мелких частиц, которые мы можем отделить друг от друга. Это также доказывает, что между атомами или молекулами внутри вещества (твердого тела, газа или жидкости) достаточно свободного пространства, которое позволяет другим частицам проходить через них.
Что такое броуновское движение?
Ботаник Роберт Браун представил концепцию броуновского движения в 1827 году. Он наблюдал за пыльцевыми зернами в воде под микроскопом и увидел, что пыльцевые зерна перемещаются в воде из стороны в сторону (беспорядочное движение). Он назвал это движение броуновским движением. Однако именно Эйнштейн объяснил это движение.
По объяснению Эйнштейна, он описывает некоторые свойства атомов. Хотя в то время они верили в существование атомов; не было никаких доказательств для этого. Броуновское движение является доказательством существования атомов. Любая материя вокруг нас состоит из атомов. Следовательно, даже пыльцевые зерна и вода содержат атомы. Кроме того, Эйнштейн описал, что движение пыльцевого зерна происходит из-за его столкновений с молекулами воды, которые мы не можем видеть. Когда молекулы воды попадают на пыльцевые зерна, они отскакивают, и мы можем увидеть это под микроскопом. Поскольку мы не можем видеть молекулы воды; мы склонны думать, что пыльцевые зерна движутся сами по себе, но это не так.
Рисунок 01: Диаграмма, показывающая броуновское движение
Более того, изучая броуновское движение, мы можем предсказать некоторые свойства молекул воды, такие как скорость их движения. Точно так же частицы в воздухе также демонстрируют броуновское движение. Например, частица пыли в воздухе хаотично движется из-за столкновений с молекулами газа.
Что такое диффузия?
Диффузия – это перемещение частиц из более высокой концентрации в более низкую концентрацию. Другими словами, это движение частиц из областей с более высоким химическим потенциалом в области с меньшим химическим потенциалом. Таким образом, эта концепция аналогична передаче тепла от горячего объекта к более холодному.
Рисунок 02: Диффузия через полупроницаемую мембрану
Кроме того, осмос - это тип диффузии, описывающий движение воды. Когда вода перемещается из одной клетки в другую, она течет в соответствии с градиентом водного потенциала, то есть от высокого водного потенциала к низкому водному потенциалу. Кроме того, диффузия является важным понятием в биологических системах. Растения и животные поглощают и распределяют большую часть питательных веществ, газов и воды путем диффузии. Например, внутри клетки содержание кислорода ниже, чем в кровеносных капиллярах, а концентрация углекислого газа выше, чем в кровеносных капиллярах. Поэтому путем диффузии кислород переходит в клетку из кровеносных капилляров, а углекислый газ выходит из клетки.
В чем разница между броуновским движением и диффузией?
Броуновское движение - беспорядочное, случайное движение микроскопических частиц в жидкости в результате непрерывной бомбардировки молекулами окружающей среды. Тогда как диффузия - это перемещение вещества из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Следовательно, ключевое различие между броуновским движением и диффузией заключается в том, что при броуновском движении частица не имеет определенного направления движения, тогда как при диффузии частицы перемещаются от высокой концентрации к низкой концентрации. Однако в обоих сценариях движение частиц является случайным.
Более того, еще одно существенное различие между броуновским движением и диффузией состоит в том, что диффузия происходит в соответствии с концентрационным или потенциальным химическим градиентом. Но броуновское движение не определяется такими факторами. Броуновское движение частицы происходит по движению других частиц в среде.
Ниже на инфографике представлена более подробная информация о разнице между броуновским движением и диффузией.
Резюме – Броуновское движение против диффузии
Подводя итог, ключевое различие между броуновским движением и диффузией заключается в том, что при броуновском движении частица не имеет определенного направления движения, тогда как при диффузии частицы перемещаются от высокой концентрации к низкой концентрации. Однако в обоих сценариях движение частиц является случайным.
