ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория разбавленных растворов неэлектролитов из "Физическая и коллоидная химия Изд.2" Явление диффузии имеет большое значение в свеклосахарном производстве. Прежде сахар выделяли из свеклы методом отпрессовывания внутриклеточного сока, причем терялось несколько процентов сахара. В настоящее время сахар извлекается из свекловичной стружки методом диффузии, благодаря чему потери сахара с отходами производства во много раз уменьшились. Для иллюстрации того, какое это имеет практическое значение, можно указать, что экономия даже 1% сахара на существующих свеклосахарных заводах дает государству несколько сот тысяч центнеров сахара дополнительно. [c.66] Стремление частиц растворенного вещества равномерно распределиться по всему объему системы напоминает стремление газа распространиться по всему объему сосуда, в котором он заключен. И в том и в другом случае причина лежит в беспорядочном тепловом движении частиц, перемещающихся по всем направлениям, причем от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией переходит большее количество частиц, чем в обратном направлении. [c.66] Можно отделить область концентрированного раствора от чистого растворителя (или более концентрированный раствор от менее концентрированного) при помощи особых перепонок (мембран), которые более или менее свободно пропускают частицы растворителя и не пропускают частицы растворенного вещества. Такие мем браны Называются п о л у п р о и ц а е м ы м и. [c.66] Полупроницаемые мембраны бывают животного и растительного проис-.чождения (стенки кишок, мочевого пузыря, поверхностные растительные перепонки и т. п.). Они могут быть получены и искусственно (пергаментная бумага, целлофан, пленки из коллодия и т. д.). Искусственные полупроницаемые мембраны могут быть получены путем химической реакции обмена Наилучшей из таких так называемых осадочных мембран оказалась перепонка из ферроцианида меди Си2ре(СМ)б. [c.67] Приборы, служащие для измерения осмотического давления, называются осмометрами. Осмотическая ячейка может быть сконструирована следующим образом. Пористый, цилиндр из необожженной глины заполняется раствором медного купороса и погружается в раствор ферроцианида калия (желтой кровяной соли) К4ре(СЫ)б. В порах сосуда проис.ходит реакция. [c.67] Эта мембрана в виде множества тонких пленок перегораживает поры в сосуде, благодаря чему стенки его приобретают свой ство полупроницаемости. Сосуд соединяется с манометром для непосредственного отсчета осмотического давления л. [c.67] Осмотическое давление растворов. может достигать больших величин. [c.67] указанное давление у 6%-ного раствора сахара приблизительно равно 500 сл рт. ст. Осмотическое давление морской воды составляет около 28 атм, а рассолов самосадочных озер — 200 атм и более. [c.67] Рассмотренные опыты показывают, что растворитель при осмотических явлениях движется от раствора с меньшей концентрацией к раствору с большей концентрацией. Другими словами растворитель диффундируе г в направлении выравнивания концентраций двух растворов, соприкасающихся между собой через полупроницаемую перепонку. [c.68] Эта величина соответствует температурному коэффициенту в уравнениях Гей-Люссака и Шарля. [c.68] В этом уравнении V —объем раствора, п — число молей растворенного неэлектролита, R — газовая константа, которая имеет здесь такое же численное значение, как и для газов. [c.68] Осмотическое давление на полупроницаемую перепонку равно тому газовому, которое наблюдалось бы, если бы. растворенное вещество в форме газа при той же температуре занимало тот же объем, что и раствор. [c.69] Следовательно, состояние вещества в разбавленном растворе аналогично газовому. [c.69] Закон Вант-Гоффа многократно проверялся опытным путем, причем он для разбавленных растворов неэлектролитов вполне подтвердился. В качестве примера приводим данные Морзе для растворов сахара (табл. 18). [c.69] Относительное понижение упругости пара растворителя равно молярной доле растворенного вещества. [c.71] Понижение давления пара над раствором находиЛя в количественной связи с осмотическим давлением этого раствора. Для того чтобы уяснить указанную связь, представим себе замкнутый сосуд (рис. 24) с полупроницаемой перепонкой тп, не доходящей до верхней стенки. В левой части сосуда находится растворитель а в правой — раствор 5. Площади поверхностей обеих жидкостей равны между собой. Воздух из сосуда выкачан. Температура всей системы одинакова и не изменяется во время опыта. Благодаря явлению осмоса уровень жидкости в правой части (раствор) будет стоять выше, чем в левой на величину А. Давление паров на уровне АВ для обеих жидкостей должно выть одинаковым (иначе система не иаходи-лась бы в равновесии, причем имела бы место перегонка растворителя в ту или другую сторону). Из рисунка видно, что давление паров Р над раствором равно давлению паров Рй над растворителем, уменьшенному на вес столба паров высотою Л. Так как последняя величина находится в прямой зависимости от осмотического давления раствора, то и уменьшение давления ад раствором связано с величиной этого осмотического давления. [c.71] Всякая жидкость начинает замерзать при той температуре, при которой она будет иметь такое же давление пара, как и твердые кристаллы этой жидкости. Из рис. 25 видно, что в точке А давление пара чистой воды и льда равны между собой (в этой точке кривые и ЕА пересекаются). Точке А соответствует температура 0°. Эта температура и является точкой замерзания чистой воды. [c.71] Данные по понижению температур замерзания и повышению температур кипения для сравнения перечисляют на растворы, содержащие на 1000 2 растворителя 1 люль растворенно)го неэлектролита (это так называемый моляльный раствор). [c.73] Таким образом, криоокопичеокая константа показывает, на сколько градусов раствор, состоящий из 1 моля неэлектролита и 1000 г растворителя, замерзает иже, чем чистый растворитель . [c.74] Вернуться к основной статье