Broun harakati 191-biologiya: Bekberganov. A

BROUN HARAKATI

191-biologiya:Bekberganov.A

REJA:

1.Broun harakati.

2.Diffuziya hodisasi.

3.Broun harakati va diffuziya hodisasini farqi

4.Xulosa

Broun harakati

1927 yilda ingliz botanigi R.Broun gul changining

Suvda muallaq yurgan zarralarini mikroskop orqali

kuzatadi.Ko’rgan narsasi uni xayron qoldiradi.

Bu haqida u shunday deb yozadi:’’O’lchamlari juda

kichik, uzunligi dyumining to’rt mingdan biridan

besh mingdan birigacha ulushicha kichik (ya’ni 5-6

mm), suvga botirilgan zarralar yoki donalar bilan

Ishlashda ularning ko’chligini harakatda bo’lishini

kuzatdim… Bu harakatlar shunday ediki, juda ko’p

takroriy kuzatishlaridan sing, men bu harakatlar

suyuqlik oqimlarida emas, va uning doimiy bug’la

-nishdan emas balki zarralarning o’ziga tegishli

ekaniga ishonch hosil qildim”

Broun, shuningdek, zarralarning juda xilma-xil traektoriyalar chizib harakatlanishini ta’kidladi; ular tartibsiz harakatlanar endilar. Broun harakatlarining sababini faqat 50yildan so’ng real tushuntirib berish mumkin bo’ldi. U vaqtlarda atomlar va molekulalarning mavjudligiga ko’pchlik ishonmas edi, har holda to’g’ri ekspiremental isbotlar yo’q edi. Shuning uchun avval zarrachalar o’zlariga xos “hayot kuch” hisobiga harakatlanadi, deb faraz qilinar edi, chunki ular organik kelib chiqishga ega edilar.

Biroq, Broun tajribalari ko’p marta va turli xil, shu jumaladan noorganik, mayda zarrachalarda takrorlanganda, effekt universal ekanligi va u hech qanday tashqi omillarga

(temperaturadan tashqari) bog’liq emasligini aniqladi. Temperatura ortishi bilan broun zarrachalari harakat intevsivligi sezirali darajada ortib bordi.

O’tgan asrning 70- yillari oxirigiga kelibgina broun harakatning sabablarini suyuqlik molekulalarining shu suyuqlikda muvallaq yurgan zarralar sirtiga urilishi bilan bog’lay boshladilar. Agar zarra katta bo’lganda edi, molekulalar uni har tomondan bir tekis itargan bo’lar va muallaq zarra joyida qo’zg’almay turar edi.Biroq kichik zarrachaning sirti ham kichik bo’lgani uchun turtishlar bir-birini muvozanatlamaydi. Teng ta’sir qiluvchi kuch nolga teng emas, har doim kattaligi va yo’nalishi o’zgarib turadigan, natijada zarra suyuqlikda tasodifiy daydib yuradi.

Broun harakatining dastlabki miqdoriy nazariyasi 1905 yilda paydo bo’ldi. Uning muallifi A.Enshteyn bo’lib u “Tinch holatdagi suyuqlikda muallaq zarralarning issiqlikning molekulyar-kintetik nazariyasi talab etagan harakati” nomli ishni e’lon qildi.

A.Enshteyn o’z ishida, broun zarralarning tasodifiy daydib yurishini quydagicha izohlash mumkinligini ko’rsatdi: ular issiqlik harakatida o’zlari muallaq yurgan muhitdagi molekulalar bilan baravar ishtirok etadi, bunda o’rtacha o’shanday kintetik energiyaga,ammo massalari ancha katta bo’lganligi uchun ham kichik tezlikga ega bo’ladi.Zarraning ma’lum vaqtdagi

Siljishini o’lchab uning radiusini va suyuqlikning yopishqoqligini bilgan holda, Avogadro sonini hisoblash mumkin.

Enshteyn nazariyasini fransuz fizigi J.Perren tajribada tasdiqladi. U mikroskopik zarralarning maxsus tayorlangan emulsiyasida taqsimlanishini o’rganishga qaror qildi. Perren 1906 yilda o’z hodimlari bilan bunday tajribalar seriyasini boshladi. Bir xil o’lchamli zarralardan iborat emulsiya tayyorlash eng qiyin ish edi.

Bir qator muvaffaqiyatsizliklardan so’ng Perren bunday zarralarni gummigut – bazi daraxtlarning sutiga o’xshash shirasidan olinadigan smolali moddadan va mastikadan smolalarning bir turidan olish muvaffaq bo’ldi. Zarur zichlikka erishish uchun zarralar 12% suv qo’shilgan glitseringa solinadi.

Tajribalar quyidagidan iborat edi: bir tomchi emulsiya 0.1mm chuqurlikdagi va qoplama shisha bilan zich yopiladigan yassi kyuvetga joylashtiriladi. Emulsiya zarralarining holati ma’lum vat oralig’ida maxsus mikroskop yordamida kuztib turildi. Rasmda uchta gummigut zarrasining traektoriyasi ko’rsatilgan . Doirachalr zarralarning teng vaqt oraliqlaridagi vaziyatga to’g’ri keladi.Zarralarning harakati mutlaqo tasodifiy ekani ko’rinib turibdi.: har bir siljishning uzunligi ixtiyoriy, hamma harakat yo’nalishlari tartibsiz, oldindan aytib bo’lmaydi

Diffuziya

Diffuziya- turli xil atomlar yoki molekulalar bir jinsli bo’lmagan konsentratsiyasining o’zidan o’zi baravarlashishi. Agar idish turli gazlar porsiyalarini kiritsak, birmuncha vaqt o’tgandan so’ng barcha gazlar bir tekis aralashadi: idishning hajmi birligida har xil molekulalar soni o’zgarmay qoladi,konsentratsiya baravarlashadi. Agar suv bilan siyohni ingichka (konveksiya bo’lmasligi uchun ) propirkaga, kapillyarga ehtiyotkorlik bilan solinsa, avval aniq bo’lgan aralash chegarasi yoyila-boshlaydi va oxir oqibatda suyuqliklar aralashib ketadi.

Agar qattiq jismlar bir-birida erisa, ularning atomlari ham aralshadi.Faqat bu prosess ancha sekin kechadi, shuning uchun qattiq jismlardagi diffuziya faqat o’tgan asrning oxiridagina birinchi marta kuzatildi.O’zaro aralashib ketish atomlar yoki molekulalar (yoki boshqa zarralar)uning tartibsiz daydishi natijasidir.

Bu hodisa zarralarning issiqlik harakatlari tufayli amalga oshadi.

Diffuziya vaqtida zarralarining harakati mutlaqo tasodifiydir: zarraning navbatdagi siljish yo’li ixtiyoriydir, siljishning barcha yo’nalishlari teng ehtimollidir.

Ma’lumki tartibsiz harakatda alohida zarraning t vaqt ichida o’tadigan siljishini avvaldan aytish mumkin emas : zarralardan biri o’z joyidan deyarli qo’zg’laymaydi, boshqalari esa anchagina uzoqa ketishi mumkin.

Faqat barcha zarralarning o’rtacha siljishi to’g’risidagina gapirish mumkin. Bu masala zarralarning Broun harakatilariga nisbatan birinchi marta 1905 yilda A.Enshteyn tomonidan va bir yil keyin polyak fizigi M.Smoluxovkiy tomonidan hal qilindi. Ma’lum bo’lishicha, diffuziya yo’li, ya’ni diffuziyada dastlabki vaziyatdan siljish, diffuziya vaqtidan olingan kvadrat ildizdan proporsional bo’lar ekan:

 

Bu yerda D-diffuziya koeffisenti

Ta’rif	Energiya sarf qilish orqali molekulalarning konsentratsiya gradiyentiga qarshi harakatlanishini osonlashtiradigan jarayon	Energiya sarf qilmasdan molekulalarning konsentratsiya gradiyenti bo’ylab harakatlanishini osonlashtiradigan jarayon
Konsentratsiya gradyenti	Konsentratsiya gradiyentga qarshi	Konsentratsiya gradiyent bo’yicha
molekulalarning aniq harakati	Past konsentratsiydan yuqori konsentratsiyaga	Yuqori konsentratsiyadan past konsentratsiyga
Turlari	birlamchi va ikkilamchi faol tansport	Oddiy diffuziya diffuziya osmozini va filtratsiyasini osonlashtiradi

Aktiv diffuziya Pastsiy diffuziya

Broun harakati-bu atrofdagi muhitning molekulalaridan doimiy ravishda bombardimon qilish natijasida suyuqlikdagi mikroskopik zarralarning tartibsiz, tasodifiy harakati. Holbuki, diffuziya bu moddaning yuqori konsentratsiyalangan hududdan past konsentratsiyali maydonga siljishi. Shuning uchun, Broun harakati va diffuzioya o’rtasidagi asosiy farq shundaki,Braun harakatida zarracha sayohat qilish uchuno’ziga xos yo’nalishga ega emas, shu bilan diffuziyada zarralar yuqori konsentratsiyadan past konsentratsiyaga o’tadi. Shu bilan birga, zarrachalar harakti ikkila stserniyada ham tasodifiydir.Bundan tashqari , Braun harakati va diffuziya o’rtasidagi yana bir farq shundaki, diffuziya konsentratsiya yoki potensailkimyoviy gradianga bo’yicha sodir bo’ladi. Ammo braun harakati bu kabi omillarga bog’liq emas.Zarraning harakatlanishi boshqa zarrachalarning haraktiga qarab sodir bo’ladi. Quyidagi infografikada Braun harakati va diffuziya o’rtasidagi farq haqida ko’proq ma’lumotlar keltirilgan.

Ta’rif	Atrofdagi muhit molekulalarida doimiy ravishda bombardiman qilish natijasida suyuqlikdagi mikroskopik zarralarning tartibsiz tasodifiy harakati	Moddaning yuqori konsentratsiyali maydondan past konsentratsiyali maydonga harakatlanishi
Harakat	Atrofdagi boshqa zarra bilan kallizyon tomonidan boshqariladi.	Konsentratsiyaga yoki kimyoviy potensial gradianiga qarab joy oladi
Yo’nalish harakati	Zarrachaning harakat qilishi o’ziga xos yo’nalishiga ega emas	Zarralar yuqori konsentratsiyadan past konsentratsiyga o’tadi
Misollar	Polen donalarning suvdagi harakati	osmoz

Broun harakati Diffuziya hodisasi

Xulosa:

• Xulosa qilib aytganda, Braun harakti va diffuziya o’rtasidagi asosiy farq shundaki, Braun harakatida zarracha sayohat qilish uchun o’ziga xos yo’nalishga ega emas, diffuziya esa zarralar yuqori konsentratsiyadan past konsentratsiyaga o’tadi. Shu bilan birga zarrachalar harakati ikkila stsenariyada ham tasodifiy.

Foydalangan adabiyotlar:

• Yosh fizik ensikolopediyasi
• Savelev: Umumiy fizika