ההבדל העיקרי בין תנועה בראונית ודיפוזיה הוא שבתנועה בראונית, לחלקיק אין כיוון מסוים לנסוע ואילו, בדיפוזיה, החלקיקים ינועו מריכוז גבוה לריכוז נמוך.
תנועה בראון ודיפוזיה הם שני מושגים הקשורים לתנועה של חלקיקים. קיומם של שני המושגים הללו מוכיח שהחומר מורכב מחלקיקים קטנים יותר, אותם אנו יכולים להפריד זה מזה. זה גם מוכיח שיש מספיק מקום פנוי בין האטומים או המולקולות בתוך חומר (מוצק, גז או נוזל) המאפשר לחלקיקים אחרים לעבור דרכם.
מהי תנועה בראונית?
הבוטנאי רוברט בראון הציג את הרעיון של תנועה בראונית בשנת 1827. הוא צפה בגרגרי אבקה במים במיקרוסקופ וראה שגרגרי האבקה נעים פה ושם (תנועה אקראית) במים. הוא כינה את התנועה הזו בתור התנועה הבראונית. עם זאת, איינשטיין הוא זה שהסביר את התנועה הזו.
לפי ההסבר של איינשטיין, הוא מתאר כמה תכונות של אטומים. למרות שהם האמינו בקיומם של אטומים באותה תקופה; לא היו הוכחות לכך. תנועה בראונית היא הוכחה לקיומם של אטומים. כל עניין סביבנו מורכב מאטומים. לכן, אפילו גרגרי האבקה והמים מכילים אטומים. יתר על כן, איינשטיין תיאר שתנועת גרגר האבקה נובעת מהתנגשויות שלו עם מולקולות המים שאיננו יכולים לראות. כשמולקולות מים פוגעות בגרגרי האבקה, הן קופצות, ונוכל לראות אותן מתחת למיקרוסקופ. מכיוון שאיננו יכולים לראות את מולקולות המים; אנו נוטים לחשוב שגרגרי האבקה נעים מעצמם, וזה לא כך.
איור 01: תרשים המציג את התנועה הבראונית
יתרה מכך, על ידי לימוד התנועה הבראונית, נוכל לחזות כמה מהתכונות של מולקולות המים כמו מהירות התנועה שלהן. באופן דומה, גם החלקיקים באוויר מראים תנועה בראונית. לדוגמה, חלקיק אבק באוויר נע באקראי עקב ההתנגשויות עם מולקולות הגז.
מה זה דיפוזיה?
דיפוזיה היא מעבר של חלקיקים מריכוז גבוה לריכוז נמוך יותר. במילים אחרות, זוהי תנועה של חלקיקים מאזורים בעלי פוטנציאל כימי גבוה יותר, לאזורים בעלי פוטנציאל כימי נמוך יותר. לכן, מושג זה דומה למעבר חום מחפץ חם לעצם קריר יותר.
איור 02: דיפוזיה דרך ממברנה חדירה למחצה
יתר על כן, אוסמוזה היא סוג של דיפוזיה המתארת את תנועת המים. כאשר מים עוברים מתא אחד למשנהו, הם זורמים לפי שיפוע פוטנציאל מים שהוא מפוטנציאל מים גבוה לפוטנציאל מים נמוך. יתר על כן, דיפוזיה היא מושג חשוב במערכות ביולוגיות. צמחים ובעלי חיים סופגים ומפיצים את רוב חומרי המזון, הגזים והמים באמצעות דיפוזיה. לדוגמה, בתוך תא, תכולת החמצן נמוכה יותר מאשר בנימי הדם, וריכוז הפחמן הדו חמצני גבוה יותר מאשר בנימי הדם. לכן, על ידי דיפוזיה חמצן עובר לתא מנימים בדם, ופחמן דו חמצני יוצא מהתא.
מה ההבדל בין תנועה בראונית לדיפוזיה?
תנועה בראון היא תנועה לא יציבה ואקראית של חלקיקים מיקרוסקופיים בנוזל, כתוצאה מהפצצה מתמשכת ממולקולות של המדיום שמסביב. ואילו דיפוזיה היא תנועה של חומר מאזור בריכוז גבוה לאזור בריכוז נמוך. לכן, ההבדל העיקרי בין תנועה בראונית ודיפוזיה הוא שבתנועה בראונית, לחלקיק אין כיוון מסוים לנסוע ואילו בדיפוזיה החלקיקים ינועו מריכוז גבוה לריכוז נמוך. עם זאת, תנועת החלקיקים היא אקראית בשני התרחישים.
יתר על כן, הבדל משמעותי נוסף בין תנועה בראונית ודיפוזיה הוא שהדיפוזיה מתרחשת לפי ריכוז או גרדיאנט כימי פוטנציאלי. אבל, תנועה בראונית אינה נשלטת על ידי גורמים כאלה. תנועה בראונית של חלקיק מתרחשת בהתאם לתנועה של חלקיקים אחרים בתווך.
להלן אינפוגרפיקה מספקת פרטים נוספים על ההבדל בין תנועה בראונית ודיפוזיה.
סיכום – תנועה בראונית מול דיפוזיה
לסיכום, ההבדל העיקרי בין תנועה בראונית ודיפוזיה הוא שבתנועה בראונית, לחלקיק אין כיוון מסוים לנסוע ואילו בדיפוזיה, החלקיקים ינועו מריכוז גבוה לריכוז נמוך. עם זאת, תנועת החלקיקים היא אקראית בשני התרחישים.
