Het belangrijkste verschil tussen Brownse beweging en diffusie is dat bij Brownse beweging een deeltje geen specifieke richting heeft om te reizen, terwijl de deeltjes bij diffusie van een hoge concentratie naar een lage concentratie gaan.
Brownse beweging en diffusie zijn twee concepten die verband houden met de beweging van deeltjes. Het bestaan van deze twee concepten bewijst dat de materie bestaat uit kleinere deeltjes, die we van elkaar kunnen scheiden. Het bewijst ook dat er voldoende vrije ruimte is tussen de atomen of moleculen in een stof (vast, gas of een vloeistof) waardoor andere deeltjes er doorheen kunnen reizen.
Wat is Brownse beweging?
De botanicus Robert Brown presenteerde het concept van Brownse beweging in 1827. Hij observeerde stuifmeelkorrels in water onder een microscoop en zag dat de stuifmeelkorrels hier en daar bewegen (willekeurige beweging) in water. Hij noemde deze beweging de Brownse beweging. Einstein is echter degene die deze beweging heeft verklaard.
Volgens de uitleg van Einstein beschrijft hij enkele eigenschappen van atomen. Hoewel ze in die tijd het bestaan van atomen geloofden; daar waren geen bewijzen voor. Brownse beweging is een bewijs voor het bestaan van atomen. Elke materie om ons heen bestaat uit atomen. Daarom bevatten zelfs de stuifmeelkorrels en het water atomen. Verder beschreef Einstein dat de beweging van de stuifmeelkorrel te wijten is aan zijn botsingen met de watermoleculen die we niet kunnen zien. Wanneer watermoleculen de stuifmeelkorrels raken, kaatst het terug en kunnen we het onder de microscoop zien. Omdat we de watermoleculen niet kunnen zien; we hebben de neiging om te denken dat de stuifmeelkorrels vanzelf bewegen, wat niet zo is.
Figuur 01: Schematische weergave van de Brownse beweging
Bovendien kunnen we, door de Brownse beweging te bestuderen, enkele eigenschappen van de watermoleculen voorspellen, zoals hun bewegingssnelheid. Evenzo vertonen de deeltjes in de lucht ook Brownse beweging. Een stofdeeltje in de lucht beweegt bijvoorbeeld willekeurig door de botsingen met de gasmoleculen.
Wat is diffusie?
Diffusie is het reizen van deeltjes van een hogere concentratie naar een lagere concentratie. Met andere woorden, het is de beweging van deeltjes van de gebieden met een hoger chemisch potentieel naar gebieden met een lager chemisch potentieel. Daarom is dit concept vergelijkbaar met het reizen van warmte van een heet object naar een koeler object.
Figuur 02: Diffusie door een semi-permeabel membraan
Bovendien is osmose een vorm van diffusie die de beweging van water beschrijft. Wanneer water van de ene cel naar de andere gaat, stroomt het volgens een waterpotentiaalgradiënt die loopt van een hoog waterpotentieel naar een laag waterpotentieel. Bovendien is diffusie een belangrijk concept in biologische systemen. Planten en dieren absorberen en distribueren de meeste voedingsstoffen, gassen en water door diffusie. Zo is in een cel het zuurstofgeh alte lager dan in bloedcapillairen en is de kooldioxideconcentratie hoger dan in de bloedcapillairen. Daarom wordt door diffusie zuurstof overgebracht naar een cel vanuit bloedcapillairen en komt koolstofdioxide uit de cel.
Wat is het verschil tussen Brownse beweging en diffusie?
Brownse beweging is de grillige, willekeurige beweging van microscopisch kleine deeltjes in een vloeistof, als gevolg van een continu bombardement van moleculen van het omringende medium. Terwijl diffusie de beweging is van een stof van een gebied met een hoge concentratie naar een gebied met een lage concentratie. Daarom is het belangrijkste verschil tussen Brownse beweging en diffusie dat in Brownse beweging een deeltje geen specifieke richting heeft om te reizen, terwijl bij diffusie de deeltjes van een hoge concentratie naar een lage concentratie zullen reizen. De beweging van de deeltjes is echter willekeurig in beide scenario's.
Bovendien is een ander significant verschil tussen Brownse beweging en diffusie dat de diffusie plaatsvindt volgens een concentratie of potentiële chemische gradiënt. Maar de Brownse beweging wordt niet bepaald door dergelijke factoren. Brownse beweging van een deeltje vindt plaats volgens de beweging van andere deeltjes in het medium.
De onderstaande infographic geeft meer details over het verschil tussen Brownse beweging en diffusie.
Samenvatting – Brownse beweging versus diffusie
Samengevat, het belangrijkste verschil tussen Brownse beweging en diffusie is dat in Brownse beweging een deeltje geen specifieke richting heeft om te reizen, terwijl de deeltjes bij diffusie van een hoge concentratie naar een lage concentratie zullen reizen. De beweging van de deeltjes is echter willekeurig in beide scenario's.
