A fő különbség a Brown-mozgás és a diffúzió között az, hogy Brown-mozgásban a részecskéknek nincs meghatározott haladási iránya, míg diffúzióban a részecskék nagy koncentrációból alacsony koncentrációba haladnak.
A Brown-mozgás és a diffúzió két fogalom, amely a részecskék mozgásához kapcsolódik. E két fogalom megléte azt bizonyítja, hogy az anyag kisebb részecskékből áll, amelyeket el tudunk különíteni egymástól. Azt is bizonyítja, hogy egy anyagon belül (szilárd, gáz vagy folyadék) van elegendő szabad tér az atomok vagy molekulák között, amely lehetővé teszi, hogy más részecskék áthaladjanak rajtuk.
Mi az a Brown-mozgás?
Robert Brown botanikus 1827-ben mutatta be a Brown-mozgás fogalmát. Mikroszkóp alatt megfigyelte a virágporszemeket a vízben, és látta, hogy a pollenszemek ide-oda mozognak (véletlenszerű mozgás) a vízben. Ezt a mozgást Brown-mozgásnak nevezte el. Azonban Einstein az, aki megmagyarázta ezt a mozgást.
Einstein magyarázata szerint leírja az atomok néhány tulajdonságát. Pedig akkoriban elhitték az atomok létezését; nem volt rá bizonyíték. A Brown-mozgás az atomok létezésének bizonyítéka. Minden körülöttünk lévő anyag atomokból áll. Ezért még a pollenszemek és a víz is tartalmaz atomokat. Ezenkívül Einstein leírta, hogy a pollenszemcse mozgása a vízmolekulákkal való ütközésének köszönhető, amelyeket nem látunk. Amikor vízmolekulák érik a pollenszemcséket, az visszapattan, és mikroszkóp alatt láthatjuk. Mivel nem látjuk a vízmolekulákat; hajlamosak vagyunk azt gondolni, hogy a pollenszemek maguktól mozognak, ami nem így van.
01. ábra: A Brown-mozgást bemutató diagram
Sőt, a Brown-mozgás tanulmányozásával megjósolhatjuk a vízmolekulák bizonyos tulajdonságait, például mozgási sebességüket. Hasonlóképpen, a levegőben lévő részecskék is Brown-mozgást mutatnak. Például a levegőben lévő porrészecske véletlenszerűen mozog a gázmolekulákkal való ütközés következtében.
Mi az a diffúzió?
A diffúzió a részecskék magasabb koncentrációból alacsonyabb koncentrációba való utazása. Más szóval, ez a részecskék mozgása a magasabb kémiai potenciállal rendelkező területekről a kisebb kémiai potenciállal rendelkező területekre. Ezért ez a fogalom hasonlít a hőnek egy forró tárgyról egy hidegebb tárgyra való eljutásához.
02. ábra: Diffúzió félig áteresztő membránon keresztül
Továbbá az ozmózis egyfajta diffúzió, amely a víz mozgását írja le. Amikor a víz egyik cellából a másikba mozog, egy vízpotenciál-gradiens szerint folyik, amely a magas vízpotenciáltól az alacsony vízpotenciálig terjed. Ezenkívül a diffúzió fontos fogalom a biológiai rendszerekben. A növények és állatok diffúzió útján felszívják és elosztják a tápanyagok, gázok és víz nagy részét. Például egy sejt belsejében az oxigéntartalom alacsonyabb, mint a vérkapillárisokban, és a szén-dioxid-koncentráció magasabb, mint a vérkapillárisokban. Ezért diffúzió útján a vér kapillárisaiból oxigén jut át a sejtbe, és szén-dioxid távozik a sejtből.
Mi a különbség a Brown-mozgás és a diffúzió között?
A Brown-mozgás a mikroszkopikus részecskék szabálytalan, véletlenszerű mozgása egy folyadékban, amely a környező közeg molekuláival történő folyamatos bombázás eredménye. Míg a diffúzió egy anyag mozgása egy magas koncentrációjú területről egy alacsony koncentrációjú területre. Ezért a Brown-mozgás és a diffúzió közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a Brown-mozgásban a részecskéknek nincs meghatározott haladási iránya, míg diffúzióban a részecskék magas koncentrációból alacsony koncentrációba haladnak. A részecskék mozgása azonban mindkét forgatókönyvben véletlenszerű.
Sőt, egy másik jelentős különbség a Brown-mozgás és a diffúzió között, hogy a diffúzió koncentráció vagy potenciális kémiai gradiens szerint megy végbe. De a Brown-mozgást nem ilyen tényezők szabályozzák. Egy részecske Brown-mozgása a közegben lévő többi részecskék mozgásának megfelelően történik.
Az alábbi infografika további részleteket tartalmaz a Brown-mozgás és a diffúzió közötti különbségről.
Összefoglaló – Brown-mozgás vs diffúzió
Összefoglalva, a legfontosabb különbség a Brown-mozgás és a diffúzió között az, hogy Brown-mozgásban a részecskéknek nincs meghatározott haladási iránya, míg diffúzióban a részecskék nagy koncentrációból alacsony koncentrációba haladnak. A részecskék mozgása azonban mindkét forgatókönyvben véletlenszerű.
