Põhiline erinevus Browni liikumise ja difusiooni vahel seisneb selles, et Browni liikumise korral ei ole osakesel kindlat liikumissuunda, samas kui difusiooni korral liiguvad osakesed kõrgest kontsentratsioonist madala kontsentratsioonini.
Browni liikumine ja difusioon on kaks mõistet, mis seostuvad osakeste liikumisega. Nende kahe mõiste olemasolu tõestab, et aine koosneb väiksematest osakestest, mida saame üksteisest eraldada. Samuti tõestab see, et aine (tahke, gaasi või vedeliku) aatomite või molekulide vahel on piisav alt vaba ruumi, mis võimaldab teistel osakestel neist läbi liikuda.
Mis on Browni liikumine?
Botaanik Robert Brown esitas Browni liikumise kontseptsiooni 1827. aastal. Ta jälgis mikroskoobi all õietolmuterad vees ja nägi, et õietolmuterad liiguvad vees siia-sinna (juhuslik liikumine). Ta nimetas seda liikumist Browni liikumiseks. Siiski on Einstein see, kes seda liikumist selgitas.
Einsteini seletuse kohaselt kirjeldab ta mõningaid aatomite omadusi. Kuigi nad uskusid tol ajal aatomite olemasolu; selle kohta polnud mingeid tõendeid. Browni liikumine on aatomite olemasolu tõend. Iga meid ümbritsev aine koosneb aatomitest. Seetõttu sisaldavad isegi õietolmu terad ja vesi aatomeid. Lisaks kirjeldas Einstein, et õietolmu tera liikumine on tingitud selle kokkupõrkest veemolekulidega, mida me ei näe. Kui veemolekulid põrkuvad õietolmuterade vastu, põrkab see maha ja me näeme seda mikroskoobi all. Kuna me ei näe veemolekule; kipume arvama, et õietolmuterad liiguvad ise, mis aga pole nii.
Joonis 01: Diagramm, mis näitab Browni liikumist
Lisaks saame Browni liikumist uurides ennustada mõningaid veemolekulide omadusi, näiteks nende liikumiskiirust. Samamoodi näitavad õhus olevad osakesed ka Browni liikumist. Näiteks liigub õhus olev tolmuosake gaasimolekulidega kokkupõrke tõttu juhuslikult.
Mis on difusioon?
Difusioon on osakeste liikumine kõrgemast kontsentratsioonist madalama kontsentratsioonini. Teisisõnu, see on osakeste liikumine kõrgema keemilise potentsiaaliga piirkondadest väiksema keemilise potentsiaaliga piirkondadesse. Seetõttu sarnaneb see kontseptsioon soojuse liikumisega kuum alt objektilt jahedamale objektile.
Joonis 02: Difusioon läbi poolläbilaskva membraani
Lisaks on osmoos teatud tüüpi difusioon, mis kirjeldab vee liikumist. Kui vesi liigub ühest rakust teise, voolab see vastav alt veepotentsiaali gradiendile, mis on kõrgest veepotentsiaalist madala veepotentsiaalini. Lisaks on difusioon bioloogilistes süsteemides oluline mõiste. Taimed ja loomad neelavad ja levitavad difusiooni kaudu suurema osa toitainetest, gaasidest ja veest. Näiteks raku sees on hapnikusisaldus madalam kui vere kapillaarides ja süsihappegaasi kontsentratsioon on kõrgem kui vere kapillaarides. Seetõttu kandub hapnik difusiooni teel verekapillaaridest rakku ja süsinikdioksiid väljub rakust.
Mis vahe on Browni liikumisel ja difusioonil?
Browni liikumine on mikroskoopiliste osakeste korrapäratu juhuslik liikumine vedelikus ümbritseva keskkonna molekulide pideva pommitamise tulemusena. Difusioon on aga aine liikumine kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast madala kontsentratsiooniga piirkonda. Seetõttu on peamine erinevus Browni liikumise ja difusiooni vahel see, et Browni liikumise korral ei ole osakesel kindlat liikumissuunda, samas kui difusiooni korral liiguvad osakesed kõrgest kontsentratsioonist madala kontsentratsioonini. Kuid osakeste liikumine on mõlema stsenaariumi korral juhuslik.
Lisaks on veel üks oluline erinevus Browni liikumise ja difusiooni vahel see, et difusioon toimub vastav alt kontsentratsioonile või potentsiaalsele keemilisele gradiendile. Kuid Browni liikumist sellised tegurid ei reguleeri. Osakese Browni liikumine toimub vastav alt teiste osakeste liikumisele keskkonnas.
Allpool infograafikat leiate üksikasjalikumat teavet Browni liikumise ja difusiooni erinevuse kohta.
Kokkuvõte – Browni liikumine vs difusioon
Kokkuvõtlikult võib öelda, et peamine erinevus Browni liikumise ja difusiooni vahel seisneb selles, et Browni liikumise korral ei ole osakesel kindlat liikumissuunda, samas kui difusiooni korral liiguvad osakesed kõrgest kontsentratsioonist madala kontsentratsioonini. Kuid osakeste liikumine on mõlema stsenaariumi korral juhuslik.
