Brown hareketi ile difüzyon arasındaki temel fark, Brown hareketinde bir parçacığın belirli bir hareket yönü olmaması, difüzyonda ise parçacıkların yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareket etmesidir.
Brown hareketi ve difüzyon, parçacıkların hareketiyle ilişkilendirilen iki kavramdır. Bu iki kavramın varlığı, maddenin birbirinden ayırabileceğimiz daha küçük parçacıklardan oluştuğunu kanıtlar. Aynı zamanda, bir madde (katı, gaz veya sıvı) içindeki atomlar veya moleküller arasında, diğer parçacıkların içinden geçmesine izin veren yeterli boş alan olduğunu da kanıtlar.
Brown Hareketi Nedir?
Botanikçi Robert Brown Brown hareketi kavramını 1827'de sundu. Sudaki polen tanelerini mikroskop altında gözlemledi ve polen tanelerinin suda oraya buraya hareket ettiğini (rastgele hareket) gördü. Bu harekete Brownian hareketi adını verdi. Ancak bu hareketi açıklayan Einstein'dır.
Einstein'ın açıklamasına göre atomların bazı özelliklerini anlatıyor. O dönemde atomların varlığına inansalar da; bunun için hiçbir kanıt yoktu. Brown hareketi atomların varlığının bir kanıtıdır. Çevremizdeki her madde atomlardan oluşur. Bu nedenle polen taneleri ve su bile atom içerir. Ayrıca Einstein, polen tanesinin hareketinin, göremediğimiz su molekülleri ile çarpışmalarından kaynaklandığını açıkladı. Su molekülleri polen tanelerine çarptığında sıçrar ve mikroskop altında görebiliriz. Su moleküllerini göremediğimiz için; polen tanelerinin kendi kendine hareket ettiğini düşünme eğilimindeyiz, ki öyle değil.
Şekil 01: Brownian Hareketini gösteren diyagram
Ayrıca, Brownian hareketini inceleyerek, su moleküllerinin hareket hızları gibi bazı özelliklerini tahmin edebiliriz. Benzer şekilde havadaki parçacıklar da Brownian hareketi gösterir. Örneğin, havadaki bir toz parçacığı gaz molekülleri ile çarpışmalar nedeniyle rastgele hareket ediyor.
Difüzyon Nedir?
Difüzyon, parçacıkların daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona hareketidir. Başka bir deyişle, parçacıkların kimyasal potansiyeli yüksek bölgelerden daha az kimyasal potansiyele sahip alanlara hareketidir. Dolayısıyla bu kavram, ısının sıcak bir nesneden daha soğuk bir nesneye hareketine benzer.
Şekil 02: Yarı Geçirgen Bir Zardan Difüzyon
Ayrıca ozmoz, suyun hareketini tanımlayan bir difüzyon türüdür. Su bir hücreden diğerine hareket ederken, yüksek su potansiyelinden düşük su potansiyeline doğru bir su potansiyeli gradyanına göre akar. Ayrıca difüzyon biyolojik sistemlerde önemli bir kavramdır. Bitkiler ve hayvanlar, besinlerin, gazların ve suyun çoğunu difüzyon yoluyla emer ve dağıtır. Örneğin, bir hücre içinde oksijen içeriği kan kılcal damarlarından daha düşüktür ve karbondioksit konsantrasyonu kan kılcal damarlarından daha yüksektir. Bu nedenle difüzyonla kan kılcal damarlarından hücreye oksijen geçer ve hücreden karbondioksit çıkar.
Brown Hareketi ile Difüzyon Arasındaki Fark Nedir?
Brown hareketi, çevreleyen ortamın moleküllerinin sürekli bombardımanının bir sonucu olarak bir sıvıdaki mikroskobik parçacıkların düzensiz, rastgele hareketidir. Difüzyon ise bir maddenin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişidir. Bu nedenle, Brownian hareketi ile difüzyon arasındaki temel fark, Brownian hareketinde bir parçacığın belirli bir hareket yönü olmaması, difüzyonda ise parçacıkların yüksek bir konsantrasyondan düşük bir konsantrasyona doğru hareket etmesidir. Ancak, parçacık hareketi her iki senaryoda da rastgeledir.
Ayrıca, Brown hareketi ile difüzyon arasındaki bir diğer önemli fark, difüzyonun bir konsantrasyona veya potansiyel kimyasal gradyana göre gerçekleşmesidir. Ancak, Brownian hareketi bu tür faktörler tarafından yönetilmez. Bir parçacığın Brown hareketi ortamdaki diğer parçacıkların hareketine göre gerçekleşir.
Aşağıdaki infografik, Brown hareketi ve difüzyon arasındaki fark hakkında daha fazla ayrıntı sağlar.
Özet – Brownian Hareketi ve Difüzyon
Özet olarak, Brown hareketi ile difüzyon arasındaki temel fark, Brown hareketinde bir parçacığın belirli bir hareket yönü olmaması, difüzyonda ise parçacıkların yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareket etmesidir. Ancak, parçacık hareketi her iki senaryoda da rastgeledir.
