Tofauti kuu kati ya mwendo wa Brownian na mtawanyiko ni kwamba katika mwendo wa Brownian, chembe haina mwelekeo maalum wa kusafiri ambapo, katika mgawanyiko, chembe hizo zitasafiri kutoka mkusanyiko wa juu hadi ukolezi wa chini.
Mwendo wa hudhurungi na mtawanyiko ni dhana mbili zinazohusishwa na mwendo wa chembe. Kuwepo kwa dhana hizi mbili kunathibitisha kwamba jambo linajumuisha chembe ndogo, ambazo tunaweza kutenganisha kutoka kwa kila mmoja. Pia inathibitisha kuwa kuna nafasi ya kutosha kati ya atomi au molekuli ndani ya dutu (imara, gesi au kioevu) ambayo inaruhusu chembe nyingine kusafiri kupitia kwao.
Brownian Motion ni nini?
Mtaalamu wa mimea Robert Brown aliwasilisha dhana ya mwendo wa Brownian mwaka wa 1827. Aliona chembechembe za chavua kwenye maji kwa darubini na kuona kwamba chembe za chavua zinasogea huku na kule (mwendo wa nasibu) ndani ya maji. Aliitaja vuguvugu hili kuwa ni mwendo wa Brownian. Hata hivyo, Einstein ndiye aliyeelezea harakati hii.
Kulingana na maelezo ya Einstein, anaeleza baadhi ya sifa za atomi. Ingawa waliamini kuwepo kwa atomi wakati huo; hapakuwa na uthibitisho kwa hilo. Mwendo wa Brownian ni uthibitisho wa kuwepo kwa atomi. Kila jambo linalotuzunguka lina atomi. Kwa hiyo, hata chembe za poleni na maji zina atomi. Zaidi ya hayo, Einstein alieleza kwamba mwendo wa chembe chavua ni kutokana na mgongano wake na molekuli za maji ambazo hatuwezi kuziona. Molekuli za maji zinapogonga chembe za chavua, zinaruka, na tunaweza kuziona kwa darubini. Kwa kuwa hatuwezi kuona molekuli za maji; sisi huwa tunafikiri kwamba nafaka za poleni zinatembea zenyewe, ambayo sivyo.
Kielelezo 01: Mchoro unaoonyesha Mwendo wa Brownian
Aidha, kwa kuchunguza mwendo wa Brownian, tunaweza kutabiri baadhi ya sifa za molekuli za maji kama vile kasi ya mwendo wao. Vile vile, chembe za angani pia zinaonyesha mwendo wa Brownian. Kwa mfano, chembe ya vumbi hewani inazunguka bila mpangilio kutokana na migongano na molekuli za gesi.
Diffusion ni nini?
Mgawanyiko ni kusafiri kwa chembe kutoka kwenye mkusanyiko wa juu hadi ukolezi wa chini. Kwa maneno mengine, ni harakati ya chembe kutoka kwa mikoa yenye uwezo mkubwa wa kemikali, hadi maeneo yenye uwezo mdogo wa kemikali. Kwa hivyo, dhana hii ni sawa na kusafiri kwa joto kutoka kwa kitu moto hadi kwa kitu baridi.
Kielelezo 02: Mtawanyiko kupitia Utando unaopenyeza Nusu
Zaidi ya hayo, osmosis ni aina ya mtawanyiko unaoelezea msogeo wa maji. Maji yanapohama kutoka seli moja hadi nyingine, hutiririka kulingana na kipenyo cha maji ambacho ni kutoka kwa uwezo wa juu wa maji hadi uwezo mdogo wa maji. Aidha, uenezaji ni dhana muhimu katika mifumo ya kibiolojia. Mimea na wanyama hufyonza na kusambaza virutubishi vingi, gesi na maji kwa njia ya mtawanyiko. Kwa mfano, ndani ya seli, kiwango cha oksijeni ni cha chini kuliko katika kapilari za damu, na mkusanyiko wa kaboni dioksidi ni kubwa zaidi kuliko katika kapilari za damu. Kwa hivyo, kwa kueneza oksijeni huhamishwa hadi kwenye seli kutoka kwa kapilari za damu, na kaboni dioksidi hutoka kwenye seli.
Kuna tofauti gani kati ya Mwendo wa Brownian na Mtawanyiko?
Mwendo wa hudhurungi ni mwendo usiobadilika, nasibu wa chembe ndogo ndogo katika giligili, kutokana na mlipuko unaoendelea kutoka kwa molekuli za nyenzo inayozunguka. Ambapo, usambaaji ni uhamishaji wa dutu kutoka eneo la mkusanyiko wa juu hadi eneo la mkusanyiko wa chini. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya mwendo wa Brownian na usambaaji ni kwamba katika mwendo wa Brownian, chembe haina mwelekeo maalum wa kusafiri ambapo katika mgawanyiko chembe zitasafiri kutoka mkusanyiko wa juu hadi mkusanyiko wa chini. Hata hivyo, mwendo wa chembe ni wa nasibu katika matukio yote mawili.
Aidha, tofauti nyingine kubwa kati ya mwendo wa Brownian na usambaaji ni kwamba usambaaji hufanyika kulingana na ukolezi au uwezekano wa upinde rangi wa kemikali. Lakini, mwendo wa Brownian hautawaliwi na mambo kama haya. Mwendo wa hudhurungi wa chembe hutokea kulingana na mwendo wa chembe nyingine katika kati.
Hapa chini ya infographic hutoa maelezo zaidi kuhusu tofauti kati ya mwendo wa Brownian na uenezaji.
Muhtasari – Mwendo wa Brownian vs Diffusion
Kwa muhtasari, tofauti kuu kati ya mwendo wa Brownian na mtawanyiko ni kwamba katika mwendo wa Brownian, chembe haina mwelekeo maalum wa kusafiri ambapo, katika mgawanyiko, chembe hizo zitasafiri kutoka mkusanyiko wa juu hadi ukolezi wa chini. Hata hivyo, mwendo wa chembe ni wa nasibu katika matukio yote mawili.
