浸透と拡散の違いを理解する

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浸透と拡散は 2 つの関連する概念であり、その相違点と類似点によって混乱が生じることがあります。この混乱の原因は、浸透と拡散の両方のプロセスが、濃度勾配を下る化学物質の移動を伴う輸送メカニズムであるという事実です。

浸透と拡散の違いを明確に理解するために、これらの各概念の定義から始めましょう。

浸透

浸透とは、希釈溶液からより濃縮された溶液への半透膜を横切る溶媒分子の移動です。浸透プロセスは、より濃縮された溶液を希釈し (より多くの溶媒を受け取るため)、より希釈された溶液を濃縮します (溶媒を失うため)。したがって、両方の濃度が等しくなると停止します。

浸透は、溶媒が実際には希釈溶液でより濃縮されているために発生し (溶質の濃度が低いことは、溶媒の濃度が高いことを意味します)、溶媒が実際により希釈されている濃縮溶液に向かって移動します。つまり、濃度勾配に従います。

拡散

拡散とは、濃度の高い領域から濃度の低い領域へのあらゆる種類の粒子の移動です。拡散の最終的な効果は、粒子が利用できるすべての空間の濃度を等しくすることです。

拡散では、拡散する粒子は、噴霧器で香水を広げるときのように、エアロゾルの小さな液滴から、溶液中の溶質または溶媒の分子までです。

浸透と拡散の類似点

浸透と拡散の違いを列挙する前に、それらがどのように似ているかを見てみましょう。

どちらの場合も、物質は濃度勾配に従います

拡散と浸透の両方で、粒子輸送の現象は、それらを含む容器のさまざまな領域の濃度の違いにより発生し、常に高濃度から低濃度の方向にあります。

どちらのタイプの輸送も受動的です

拡散と浸透はどちらも自発的なプロセスであるため、エネルギーの供給を必要としません。

両方の場合の効果は、濃度を均等にすることです

粒子が濃度勾配を下って移動するにつれて、濃度差が減少するため、濃度がどこでも同じである場合、拡散と浸透の両方が停止します。

これが類似点の終わりです。ここで、これら 2 つのトランスポート メカニズムの違いを見てみましょう。

浸透と拡散の違い

浸透 拡散
溶媒分子の輸送のみが関与し、溶質は輸送されません。 溶質と溶媒の両方を含む、あらゆるタイプの粒子の輸送を伴います
2 つの液体溶液間でのみ発生します。 固体、液体、気体に関係なく、あらゆる媒体で発生する可能性があります。
これには、2 つの物理的に分離されたコンパートメントまたはメディアの存在が含まれます。 拡散する種がそれらを隔てる障壁を越えることができる限り、それは 2 つの別個の媒体間で発生するか、単一のコンパートメント内で発生する可能性があります。たとえば、溶液内、密閉された部屋に含まれる空気中などです。
それが発生するように、両方のコンパートメントを分離する半透膜 (溶媒の通過のみを許可する) が必ず存在する必要があります。 それは、いかなる種類の膜や障壁も必要とせずに発生します。
コンパートメントの 1 つ (セル内など) の静水圧の増加などの現象により、膜の両側の濃度が等しくなる前に浸透は通常停止します。 拡散する物質は常に、利用可能なすべての空間でその濃度を等しくすることになります。
膨圧と静水圧は浸透に反対します。 通常、静水圧と膨圧は拡散に影響しません。
浸透は、半透膜を通過できないすべての溶質 (浸透活性溶質) の合計濃度に依存します。 拡散は、拡散している溶質または粒子の濃度のみに依存します。
生物学では、細胞膜を横切る水の移動という観点からのみ浸透について話します。他の溶媒は考慮されていません。 生物学では、細胞膜を通過する、細胞内液を通過する、または細胞外液を通過する溶質の移動という観点からの拡散についてのみ話します。浸透は特定の種類の拡散ですが、膜を横切る水の移動は拡散とは見なされません。
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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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