渗透和扩散的区别
学生们经常被要求解释渗透和扩散之间的异同，或者比较和对比这两种运输方式。要回答这个问题，你需要知道渗透和扩散的定义，并真正理解它们的含义。
定义
- 渗透作用：渗透作用是溶剂颗粒通过半透膜从稀溶液移动到浓溶液。溶剂移动以稀释浓缩溶液并使膜两侧的浓度相等。
- 扩散：扩散是颗粒从高浓度区域移动到低浓度区域。整体效果是使整个介质的浓度相等。
例子
- 渗透作用的例子：例子包括当暴露在淡水中时红细胞肿胀，植物根毛吸收水分。要想看到渗透作用的简单演示，可以将粘性糖果浸泡在水中。糖果的凝胶起着半透膜的作用。
- 扩散的例子：扩散的例子包括充满整个房间的香水气味和小分子在细胞膜上的运动。扩散最简单的例子之一是在水中加入一滴食用色素。虽然也会发生其他运输过程，但扩散是关键因素。
相似之处
渗透和扩散是具有相似性的相关过程：
- 渗透和扩散使两种溶液的浓度相等。
- 扩散和渗透都是被动传输过程，这意味着它们不需要任何额外的能量输入。在扩散和渗透过程中，颗粒从高浓度区域移动到低浓度区域。
分歧
以下是它们的不同之处：
- 扩散可以发生在任何混合物中，包括包含半透膜的混合物，而渗透总是发生在半透膜上。
- 当人们在生物学中讨论渗透作用时，它总是指水的运动。在化学中，可能涉及到其他溶剂。在生物学中，这是两个过程之间的区别。
- 渗透和扩散的一大区别是，溶剂和溶质颗粒在扩散中都可以自由移动，但在渗透中，只有溶剂分子（水分子）穿过膜。这可能令人困惑，因为当溶剂颗粒在膜上从较高的溶剂浓度移动到较低的溶剂浓度时，它们从较低的溶质浓度移动到较高的溶质浓度，或从较稀的溶液移动到较浓的溶液区域。这是自然发生的，因为系统寻求平衡。如果溶质颗粒不能穿过屏障，平衡膜两侧浓度的唯一方法就是让溶剂颗粒进入。你可以认为渗透是扩散的特殊情况，扩散发生在半透膜上，只有水或其他溶剂移动。
| 扩散与渗透 | |
|---|---|
| 扩散 | 透析 |
| 任何类型的物质从能量或浓度最高的区域移动到能量或浓度最低的区域。 | 只有水或其他溶剂从高能或高浓度区域移动到低能或低浓度区域。 |
| 扩散可以发生在任何介质中，无论是液体、固体还是气体。 | 渗透作用只发生在液体介质中。 |
| 扩散不需要半透膜。 | 渗透作用需要半透膜。 |
| 扩散物质的浓度相等，以填充可用空间。 | 膜两侧的溶剂浓度不相等。 |
| 静水压力和膨胀压力通常不适用于扩散。 | 静水压力和膨胀压力与渗透作用相反。 |
| 扩散不依赖于溶质势、压力势或水势。 | 渗透作用取决于溶质势。 |
| 扩散主要取决于其他粒子的存在。 | 渗透作用主要取决于溶解在溶剂中的溶质颗粒的数量。 |
| 扩散是一个被动的过程。 | 渗透是一个被动过程。 |
| 扩散的运动是使整个系统的浓度（能量）相等。 | 渗透作用的运动试图平衡溶剂浓度，尽管它不能实现这一点。 |
要点
关于扩散和渗透，要记住的事实：
- 扩散和渗透都是被动传输过程，其作用是平衡溶液的浓度。
- 在扩散过程中，颗粒从浓度较高的区域移动到浓度较低的区域，直到达到平衡。在渗透作用中，存在半透膜，因此只有溶剂分子可以自由移动以平衡浓度。
- 发表于 2021-10-14 05:18
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- 分类：数学
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