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삼투와 확산은 차이점과 유사성이 때때로 혼동을 일으킬 수 있는 두 가지 관련 개념입니다. 이러한 혼동의 원인 은 삼투와 확산의 두 과정이 화학 물질이 농도 구배 아래로 이동하는 수송 메커니즘이라는 사실입니다 .
삼투와 확산의 차이점을 명확하게 이해하기 위해 다음 각 개념의 정의부터 시작하겠습니다.
삼투
삼투는 묽은 용액에서 더 농축된 용액으로 반투과성 막을 가로지르는 용매 분자의 이동입니다 . 삼투 공정은 더 농축된 용액을 희석하고(더 많은 용매를 받기 때문에) 더 희석된 용액을 농축하므로(용제를 잃기 때문에) 두 농도가 같아지면 중지됩니다.
삼투 현상은 용매가 묽은 용액에서 실제로 더 농축되기 때문에(용질의 농도가 낮다는 것은 용매의 농도가 높다는 것을 의미함) 실제로 용매가 더 묽은 농축 용액 쪽으로 이동하기 때문에 발생합니다. 즉, 농도 구배를 따릅니다.
확산
확산은 고농도 영역에서 저농도 영역으로 모든 유형의 입자가 이동하는 것입니다 . 확산의 최종 효과는 입자가 사용할 수 있는 모든 공간에서 농도를 균등화하는 것입니다.
확산에서 확산되는 입자는 분무기로 향수를 뿌릴 때와 같이 에어로졸의 작은 방울에서 용질 분자 또는 용액의 용매로 확산될 수 있습니다.
삼투와 확산의 유사점
삼투와 확산의 차이점을 나열하기 전에 어떻게 비슷한지 살펴보겠습니다.
두 경우 모두 물질은 농도 구배를 따릅니다.
확산과 삼투 모두에서 입자 수송 현상은 그것을 담고 있는 용기의 다른 영역에서 농도의 차이로 인해 발생하며 항상 높은 농도에서 낮은 농도 방향입니다.
두 가지 유형의 운송 수단 모두 수동적입니다.
확산과 삼투는 모두 자발적인 과정이므로 에너지 공급이 필요하지 않습니다.
두 경우 모두 효과는 농도를 균등화하는 것입니다.
입자가 농도 구배 아래로 이동함에 따라 농도 차이가 감소하므로 농도가 모든 곳에서 동일할 때 확산과 삼투가 모두 중지됩니다.
이것은 유사성이 끝나는 곳입니다. 이제 이 두 전송 메커니즘의 차이점을 살펴보겠습니다.
삼투와 확산의 차이점
삼투 | 확산 |
그것은 용질이 아닌 용매 분자의 수송만을 포함합니다. | 용질과 용매를 포함한 모든 유형의 입자 수송을 포함합니다. |
두 액체 용액 사이에서만 발생합니다. | 고체, 액체 또는 기체 여부에 관계없이 모든 매체에서 발생할 수 있습니다. |
여기에는 물리적으로 분리된 두 구획 또는 매체가 존재합니다. | 전파하는 종이 그들을 분리하는 장벽을 넘을 수 있는 한, 두 개의 분리된 매체 사이에서 발생할 수도 있고 단일 구획 내에서 발생할 수도 있습니다. 예를 들어 용액 내 또는 밀폐된 공간에 포함된 공기 중입니다. |
반드시 두 구획을 분리하는 반투과성 막(용제의 통과만 허용)이 있어야 발생할 수 있습니다. | 막이나 어떤 종류의 장벽도 필요 없이 발생합니다. |
구획 중 하나(예를 들어 세포 내에서와 같이)에서 정수압 증가와 같은 현상으로 인해 삼투는 일반적으로 막 양쪽의 농도가 균등화되기 전에 중지됩니다. | 확산되는 물질은 항상 사용 가능한 모든 공간에서 농도를 균등화합니다. |
Turgor와 정수압은 삼투에 반대합니다. | 정수압과 팽압은 일반적으로 확산에 영향을 미치지 않습니다. |
삼투는 반투막을 통과할 수 없는 모든 용질(삼투 활성 용질)의 총 농도에 따라 달라집니다. | 확산은 확산되는 용질 또는 입자의 농도에만 의존합니다. |
생물학에서 우리는 세포막을 가로지르는 물의 이동 측면에서만 삼투에 대해 이야기합니다. 다른 용매는 고려되지 않습니다. | 생물학에서 우리는 세포막, 세포내액 또는 세포외액을 통한 용질의 이동 측면에서 확산에 대해서만 이야기합니다. 삼투는 특정 유형의 확산이지만 멤브레인을 통한 물의 이동은 확산으로 간주되지 않습니다. |