Sự khác biệt chính giữa chuyển động Brown và khuếch tán là trong chuyển động Brown, một hạt không có hướng cụ thể để di chuyển trong khi, trong sự khuếch tán, các hạt sẽ di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp.
Chuyển động Brown và khuếch tán là hai khái niệm liên quan đến chuyển động của các hạt. Sự tồn tại của hai khái niệm này chứng tỏ rằng vật chất bao gồm các hạt nhỏ hơn, chúng ta có thể tách ra khỏi nhau. Nó cũng chứng minh rằng có đủ không gian trống giữa các nguyên tử hoặc phân tử trong một chất (rắn, khí hoặc lỏng) cho phép các hạt khác di chuyển qua chúng.
Chuyển động Brown là gì?
Nhà thực vật học Robert Brown đã trình bày khái niệm chuyển động Brown vào năm 1827. Ông quan sát các hạt phấn hoa trong nước dưới kính hiển vi và thấy rằng các hạt phấn hoa đang chuyển động ở đây (chuyển động ngẫu nhiên) trong nước. Ông đặt tên cho chuyển động này là chuyển động Brown. Tuy nhiên, Einstein mới là người giải thích chuyển động này.
Theo giải thích của Einstein, ông mô tả một số tính chất của nguyên tử. Mặc dù họ tin vào sự tồn tại của nguyên tử vào thời điểm đó; không có chứng minh cho nó. Chuyển động Brown là một bằng chứng cho sự tồn tại của nguyên tử. Mọi vật chất xung quanh chúng ta đều bao gồm các nguyên tử. Do đó, ngay cả các hạt phấn hoa và nước đều chứa các nguyên tử. Hơn nữa, Einstein mô tả rằng sự chuyển động của hạt phấn hoa là do sự va chạm của nó với các phân tử nước mà chúng ta không thể nhìn thấy. Khi các phân tử nước va vào hạt phấn, nó sẽ bật ra và chúng ta có thể nhìn thấy nó dưới kính hiển vi. Vì chúng ta không thể nhìn thấy các phân tử nước; chúng ta có xu hướng nghĩ rằng các hạt phấn hoa đang tự di chuyển, điều này không phải như vậy.
Hình 01: Sơ đồ thể hiện Chuyển động Brown
Hơn nữa, bằng cách nghiên cứu chuyển động Brown, chúng ta có thể dự đoán một số tính chất của các phân tử nước như tốc độ chuyển động của chúng. Tương tự, các hạt trong không khí cũng thể hiện chuyển động Brown. Ví dụ, một hạt bụi trong không khí đang di chuyển xung quanh một cách ngẫu nhiên do va chạm với các phân tử khí.
Diffusion là gì?
Khuếch tán là sự di chuyển của các hạt từ nơi có nồng độ cao hơn đến nơi có nồng độ thấp hơn. Nói cách khác, đó là sự di chuyển của các hạt từ vùng có tiềm năng hóa học cao hơn sang vùng có tiềm năng hóa học thấp hơn. Do đó, khái niệm này tương tự như sự truyền nhiệt từ một vật nóng sang một vật lạnh hơn.
Hình 02: Khuếch tán qua Màng bán thấm
Hơn nữa, thẩm thấu là một loại khuếch tán mô tả sự chuyển động của nước. Khi nước di chuyển từ ô này sang ô khác, nó chảy theo một gradient thế nước từ thế nước cao đến thế nước thấp. Hơn nữa, khuếch tán là một khái niệm quan trọng trong các hệ thống sinh học. Thực vật và động vật hấp thụ và phân phối hầu hết các chất dinh dưỡng, khí và nước thông qua quá trình khuếch tán. Ví dụ, bên trong tế bào, hàm lượng oxy thấp hơn trong mao mạch máu và nồng độ carbon dioxide cao hơn trong mao mạch máu. Do đó, bằng cách khuếch tán oxy sẽ truyền vào tế bào từ các mao mạch máu và carbon dioxide sẽ thoát ra từ tế bào.
Sự khác biệt giữa Chuyển động Brown và Sự khuếch tán là gì?
Chuyển động Brown là chuyển động ngẫu nhiên, thất thường của các hạt cực nhỏ trong chất lỏng, là kết quả của sự bắn phá liên tục từ các phân tử của môi trường xung quanh. Trong khi đó, sự khuếch tán là sự di chuyển của một chất từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp. Do đó, sự khác biệt cơ bản giữa chuyển động Brown và khuếch tán là trong chuyển động Brown, một hạt không có hướng cụ thể để di chuyển trong khi trong sự khuếch tán, các hạt sẽ đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Tuy nhiên, chuyển động của hạt là ngẫu nhiên trong cả hai trường hợp.
Hơn nữa, một sự khác biệt đáng kể khác giữa chuyển động Brown và sự khuếch tán là sự khuếch tán diễn ra theo nồng độ hoặc gradien hóa học tiềm năng. Nhưng, chuyển động Brown không bị chi phối bởi các yếu tố như vậy. Chuyển động nâu của một hạt xảy ra theo chuyển động của các hạt khác trong môi trường.
Đồ họa thông tin dưới đây cung cấp thêm chi tiết về sự khác biệt giữa chuyển động Brown và sự khuếch tán.
Tóm tắt - Chuyển động Brown vs Sự khuếch tán
Tóm lại, sự khác biệt cơ bản giữa chuyển động Brown và khuếch tán là trong chuyển động Brown, một hạt không có hướng cụ thể để di chuyển trong khi trong sự khuếch tán, các hạt sẽ di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Tuy nhiên, chuyển động của hạt là ngẫu nhiên trong cả hai trường hợp.
