Titel:
Physik und medizinische Physik für Veterinärmediziner
Personen:
Giese, Werner Wikipedia
PURL:
http://viewer.tiho-hannover.de/viewer/image/PPN611177188/116/
fen durch Kalorimetrie (lat. Calor = Wärme)
benötigt.

9.2 Phänomene der statistischen
T eilchenbewegung
9.2.1 Brownsche Molekular
bewegung
Im Jahre 1872 beobachtete der Botaniker Ro
bert Brown, daß in Wasser suspendierte
Pflanzenpollen unter dem Mikroskop zittern
de Bewegungen ausführen. Diese in allen
Richtungen translatorischen Verschiebungen
sind das Ergebnis von Stößen aus der Wär
mebewegung der Wassermoleküle. Die ange
stoßenen Teilchen beschreiben hiernach eine
Zick-Zack-Bahn mit kleiner, mittlerer freier
Weglänge und bewegen sich, über ein größe
res zeitliches Beobachtungsintervall betrach
tet, nicht wesentlich von ihrem Ausgangs
punkt fort.
Hinzu kommt, daß später in Flüssigkeiten
auch Rotationsbewegungen beobachtet wur
den, die neben der Translationsbewegung die
aus der kinetischen Gastheorie stammenden
Befunde der Rotation qualitativ bestätigen.
Die Brownsche Molekularbewegung ist der
„innere Motor“ für die Diffusion.

9.2.2 Diffusion
Auf Grund der Brownschen Molekularbewe
gung können Atome und Moleküle bei vorlie
gendem Konzentrationsgefälle vom Ort höhe
rer Konzentration zum Ort niedriger Konzen
tration diffundieren.
Mit der bei höheren Temperaturen größeren
kinetischen Energie ist die Diffusion positiv
zur Temperatur korreliert. Dieses wird beson
ders deutlich, wenn Atome von Festkörpern in

andere Festkörper hineindiffundieren (z.B.
Goldatome in Silber oder Blei).
Aber auch bei Körpertemperatur ist die Diffu
sion von „fest in fest“ zu beobachten, wenn
z.B. Metallatome nach Knochennagelung aus
dem Nagel in die Knochenmatrix wandern.
Flüssigkeiten diffundieren bei Körpertempe
ratur sehr effektiv ineinander. Ein Beispiel
hierfür ist die Diffusion von Wasser aus dem
perivaskulären Gewebe in die Blutbahn nach
Blutverlusten.
Auch die Diffusion von lipidlöslichen Narko
semitteln (Äther, Chloroform) in Ganglien
zellen ist beispielhaft.
Gase sind sehr leicht in andere Gase diffusi-
bel. So verteilen sich abgeatmetes CO2 und
Pansengase (CH4, NH3, CO2, CH3-SH) bei
Wiederkäuern nach Ructus schnell in der
Stall-Luft.
Der Übergang von O2 aus der Alveolarluft in
die Lungenkapillaren ist ein Beispiel für die
Diffusion von Gasen in Flüssigkeiten. In um
gekehrte Richtung diffundierendes CO2 ist ein
Beispiel für die Diffusion von Gasen aus
Flüssigkeiten in Gase (Abb. 9-1).

Die Vorgänge werden bei eindimensionaler
Betrachtung (z.B. in x-Richtung) quantitativ
durch das 1. DifFusionsgesetz beschrieben.

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