浸透と拡散の違い
彼らも多くの点で似ています
浸透の例: 水密度の高い領域からゼラチンを通って水密度の低い領域に移動し、キャンディーを膨張させます。
マーティン・リー/ゲッティイメージズ
生徒はよく、以下の類似点と相違点を説明するよう求められます。 浸透 と 拡散 または、2 つの輸送形態を比較対照します。この質問に答えるには、浸透と拡散の定義を知り、その意味を本当に理解する必要があります。
定義
- 浸透と拡散の両方が、2 つの溶液の濃度を等しくします。
- 拡散と浸透はどちらも受動的です 輸送プロセス 、つまり、余分なエネルギーを入力する必要はありません。拡散と浸透の両方で、粒子は高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。
- 拡散は、半透膜を含むものを含む任意の混合物で発生する可能性がありますが、浸透は常に膜全体で発生します。 半透膜 .
- 生物学で浸透について議論するとき、それは常に水の動きを指します。化学では、他の溶媒が関与する可能性があります。生物学では、これは 2 つのプロセスの違いです。
- 浸透と拡散の大きな違いの 1 つは、溶媒粒子と溶質粒子の両方が拡散では自由に移動できることですが、浸透では、 溶媒分子 (水分子)が膜を横切ります。溶媒粒子が高いところから低いところに移動している間、これは混乱を招く可能性があります 溶媒 膜を横切る濃度、それらは低いものから高いものへと移動しています 溶質 集中 、またはより希薄な溶液からより濃縮された溶液の領域へ。これは、システムがバランスまたは平衡を求めるため、自然に発生します。溶質粒子がバリアを通過できない場合、膜の両側の濃度を均一にする唯一の方法は、溶媒粒子が移動することです。 浸透は、拡散が半透膜を横切って発生し、水または他の溶媒のみが移動する拡散の特殊なケースであると考えることができます。
- 拡散と浸透はどちらも、溶液の濃度を均一にするように作用する受動輸送プロセスです。
- 拡散では、粒子は平衡に達するまで、濃度の高い領域から濃度の低い領域に移動します。浸透では、半透膜が存在するため、溶媒分子のみが自由に移動して濃度が均一になります。
例
類似点
浸透と拡散は、類似点を示す関連プロセスです。
違い
違いは次のとおりです。
| 拡散対浸透 | |
|---|---|
| 拡散 | 浸透 |
| どのような種類の物質も、エネルギーまたは濃度が最も高い領域から、エネルギーまたは濃度が最も低い領域に移動します。 | エネルギーまたは濃度の高い領域からエネルギーまたは濃度の低い領域に移動するのは、水または別の溶媒だけです。 |
| 拡散は、液体、固体、気体のいずれの媒体でも発生する可能性があります。 | 浸透は液体媒体でのみ発生します。 |
| 拡散には半透膜は必要ありません。 | 浸透には半透膜が必要です。 |
| 拡散物質の濃度は、利用可能な空間を満たすように均一化されます。 | 溶媒の濃度は、膜の両側で等しくなりません。 |
| 通常、静水圧と膨圧は拡散には適用されません。 | 静水圧と膨圧は浸透に反対します。 |
| 拡散は、溶質ポテンシャル、圧力ポテンシャル、または水ポテンシャルに依存しません。 | 浸透は、溶質のポテンシャルに依存します。 |
| 拡散は主に他の粒子の存在に依存します。 | 浸透は、主に溶媒に溶解した溶質粒子の数に依存します。 |
| 拡散は受動的なプロセスです。 | 浸透は受動的なプロセスです。 |
| 拡散の動きは、システム全体の濃度 (エネルギー) を均等にすることです。 | 浸透の動きは、溶媒濃度を均一化しようとしますが、これは達成されません。 |
キーポイント
拡散と浸透について覚えておくべき事実: