Rozdíl mezi Brownovým pohybem a difúzí

klíčový rozdíl mezi Brownovským pohybem a difúzí to je v Brownově pohybu částice nemá specifický směr k cestování, zatímco v rozptylu se částice budou pohybovat z vysoké koncentrace do nízké koncentrace.

Brownův pohyb a difúze jsou dva pojmy, které se spojují s pohybem částic. Existence těchto dvou konceptů dokazuje, že záležitost se skládá z menších částic, které můžeme od sebe oddělit. To také dokazuje, že mezi atomy nebo molekulami v látce (pevná látka, plyn nebo kapalina) je dostatek volného prostoru, který jim umožňuje cestovat přes jiné částice.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Brownian Motion
3. Co je difúze
4. Srovnání bok po boku - Brownian Motion vs Difúze v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je Brownian Motion?

Botanik Robert Brown představil koncept Brownova pohybu v roce 1827. Pozoroval pylová zrna ve vodě pod mikroskopem a viděl, že se pylová zrna pohybují sem a tam (náhodný pohyb) ve vodě. Nazval tento pohyb jako Brownův pohyb. Toto hnutí však vysvětlil Einstein.

Podle Einsteina popisuje některé vlastnosti atomů. Ačkoli oni věřili existenci atomů v té době; neexistovaly pro to žádné důkazy. Brownův pohyb je důkazem existence atomů. Každá záležitost kolem nás sestává z atomů. Proto i pylová zrna a voda obsahují atomy. Einstein dále popsal, že pohyb pylového zrna je způsoben jeho srážkami s molekulami vody, které nevidíme. Když molekuly vody zasáhly pylová zrna, odrazí se a můžeme je vidět pod mikroskopem. Protože nevidíme molekuly vody; máme sklon myslet si, že pylová zrna se pohybují sama o sobě, což není pravda.

Obrázek 01: Schéma znázorňující Brownův pohyb

Studiem Brownova pohybu můžeme navíc předpovídat některé vlastnosti molekul vody, jako je jejich rychlost pohybu. Podobně částice ve vzduchu také ukazují Brownův pohyb. Například částice prachu ve vzduchu se náhodně pohybují v důsledku kolizí s molekulami plynu.

Co je difúze?

Difúze je pohyb částic z vyšší koncentrace do nižší koncentrace. Jinými slovy, jedná se o pohyb částic z oblastí s vyšším chemickým potenciálem do oblastí s menším chemickým potenciálem. Tento koncept je proto podobný cestování tepla z horkého předmětu do chladnějšího objektu.

Obrázek 02: Difúze přes polopropustnou membránu

Kromě toho je osmóza typem difúze, která popisuje pohyb vody. Když se voda pohybuje z jedné buňky do druhé, teče podle gradientu vodního potenciálu, který je z vysokého vodního potenciálu na nízký vodní potenciál. Kromě toho je difuze důležitým pojmem v biologických systémech. Rostliny a zvířata absorbují a distribuují většinu živin, plynů a vody prostřednictvím difúze. Například uvnitř buňky je obsah kyslíku nižší než v krevních kapilárách a koncentrace oxidu uhličitého je vyšší než v krevních kapilárách. Difúzním přenosem kyslíku do buňky dochází z krevních kapilár a oxid uhličitý vychází z buňky.

Jaký je rozdíl mezi Brownianovým pohybem a difuzí?

Brownův pohyb je nepravidelný, náhodný pohyb mikroskopických částic v tekutině v důsledku nepřetržitého bombardování molekulami okolního média. Vzhledem k tomu, že difúze je pohyb látky z oblasti vysoké koncentrace do oblasti nízké koncentrace. Proto je klíčovým rozdílem mezi Brownovým pohybem a difuzí to, že v Brownově pohybu částice nemá specifický směr k pohybu, zatímco v difúzi se částice budou pohybovat z vysoké koncentrace do nízké koncentrace. Pohyb částic je však v obou scénářích náhodný.

Kromě toho je dalším významným rozdílem mezi Brownovým pohybem a difúzí to, že k difuzi dochází podle koncentrací nebo potenciálního chemického gradientu. Brownův pohyb se však těmito faktory neřídí. Brownův pohyb částice nastává podle pohybu ostatních částic v médiu.

Níže uvedený infographic poskytuje více podrobností o rozdílu mezi Brownovým pohybem a difúzí.

Shrnutí - Brownian Motion vs Difúze

Stručně řečeno, klíčový rozdíl mezi Brownovým pohybem a difúzí je ten, že v Brownově pohybu částice nemá specifický směr k pohybu, zatímco v difúzi se částice budou pohybovat z vysoké koncentrace do nízké koncentrace. Pohyb částic je však v obou scénářích náhodný.

Odkaz:

1. Alfred Rudin, Phillip Choi, v The Elements of Polymer Science & Engineering (3. vydání), 2013.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Úvod do Brownian Motion." ThoughtCo, 5. ledna 2019. K dispozici zde  

Obrázek se svolením:

1. "Brownův pohyb 1" od Kayau - vlastní práce, (CC BY 3.0) přes Commons Wikimedia  
2. „Diffusion.en“ autorem Quasar Jarosz (public domain) prostřednictvím Commons Wikimedia