Мембраны подвижность внутри

Свет, испускаемый возбужденными молекулами немедленно после его поглощения, всегда частично поляризован независимо от того, был ли плоскополяризован возбуждающий свет. Со временем, после того как молекулы примут беспорядочную ориентацию, поляризация люминесцентного излучения исчезает. Зная степень деполяризации флуоресценции, можно получить ценную информацию о скорости вращения макромолекул, с которыми связан флуоресцирующий хромофор, а также о подвижности хромофорных групп внутри макромолекулы, клеточной мембраны и т. д. [52, 53, 55, 61]. Скорость вращения, получаемая из данных по измерению степени поляризации, сильно зависит от вязкости [c.30]

Жидкая мембрана состоит из растворителя, не смешивающегося с водой, и реагента, выполняющего функцию экстрагента и комплексанта. Если такая жидкая мембрана разделяет два раствора, то ионная селективность достигается за счет преимущественной экстракции ионов в фазу мембраны, а также за счет разной подвижности ионов в пределах мембраны. Эйзенман [17] вывел уравнения для ряда жидких мембран, показав зависимость их селективности от степени диссоциации комплексов внутри мембраны, относительной подвижности ионов, ионообменных участков и комплексов. В каждом случае выводится уравнение, позволяющее выразить коэффициент селективности Kij с помощью значений ионной подвижности ui и му, констант равновесия ki и kj, характеризующих экстракцию ионов в мембрану, подвижности ионообменных участков Us и подвижностей иц и Ujs комплексов is и S. [c.269]

Прохождение электрического тока изменит концентрацию раствора в граничных слоях по обеим сторонам мембраны и внутри мембраны, в результате чего измеряемая после выключения тока разность потенциалов Е будет, помимо двух слагаемых уравнения (5), включать в себя диффузионный потенциал внутри мембраны ф у и, если подвижность ионов i и к в растворе не равны, то также и диффузионные потенциалы в граничных слоях. При и = и% [c.76]

По представлениям Никольского с сотрудниками [5] избирательное поглощение отдельных ионов в большинстве случаев, по-видимому, связано с сильным взаимодействием данного иона с ионогенной группой активного вещества мембраны. Например, ионы Ва сильно поглощаются сульфосмолами, ионы Н+ — карбоксильными смолами и т. д. Если избирательно поглощенный ион прочно химически связывается со смолой, то можно предположить, что в фазе ионита он будет обладать малой подвижностью по сравнению с тем ионом, который не специфически поглощается. Если предположить, что избирательность поглощения данного иона не вызывает значительного уменьшения его подвижности в смоле, то такая мембрана может быть с успехом использована для определения концентрации (активности) данного иона в растворе. Таким образом, чтобы выяснить возможность разделения какой-то пары (или более сложной смеси) ионов с помощью данной мембраны необходимо знать, во-первых, в какой степени эти ионы поглощаются мембраной и, во-вторых, насколько поглощаемые ионы подвижны внутри мембраны. [c.109]

Реальная полная мембранная разность потенциалов включает а себя еще диффузионный потенциал диф (внутри мембраны), обусловленный диффузией электролита через мембрану и разной подвижностью катиона и аниона [c.175]

Диффузионный потенциал Афд может возникнуть за счет различия в подвижностях ионов в мембране и наличия градиента электрохимических потенциалов внутри мембраны. [c.520]

Вероятно, что при связывании макромолекулы часть мозаичной жидкостной структуры мембраны претерпевает такую деформацию, что молекула получает возможность проникнуть внутрь клетки. Эта деформация может быть вызвана локальными физическими силами, например, поверхностным натяжением или гидрофобным взаимодействием. Поскольку белок связывается с подвижным мембранным рецептором, процессы переориентации и вращения всего комплекса протекают очень быстро. [c.66]

Показано, что суммарный потенциал стеклянной мембраны возникает за счет двух источников. Во-первых, из-за различия потенциалов на поверхностях раздела фаз, связанного с ионообменными процессами на внутреннем и внешнем гидратированных гелевых слоях, находящихся в контакте с водой. Во-вторых, из-за диффузионных потенциалов схожих с жидкостными диффузионными потенциалами, которые обусловлены различной подвижностью протонов и ионов лития (или других катионов щелочных металлов) внутри внутреннего и внешнего гидратированных гелевых слоев. Однако, если протоны полностью насыщают все ионообменные центры, на обеих поверхностях гидратированных гелевых слоев, как и должно быть в правильно функционирующем электроде для определения pH, и если обе поверхности гелевых слоев идентичны по своим физическим характеристикам, то два диффузионных потенциала должны компенсироваться. Тогда суммарный потенциал стеклянной мембраны будет представлять собой сумму двух потенциалов на поверхностях раздела фаз Е и Е2, показанных на рис. 11-4, т. е. [c.374]

СЛОЯ раствора на движущуюся подложку (барабан, ленту). Для образования пленки при формовании мембран без предварительного нанесения раствора на подложку применяют щелевые фильеры (рис. 4.2,г). Изменением положения подвижных пластин регулируют ширину, образуемой ими щели и тем самым устанавливают необходимую толщину мембраны. Для получения мембран в виде рукавов применяют кольцевые фильеры (рис. 4.2,5). Такую фильеру погружают краем в осадительную ванну. В зазор между наружным и внутренним корпусом подают формовочный раствор, а внутрь фильеры подают осадитель или газ для предотвращения смыкания стенок рукава. [c.122]

Проводимость ионитовых мембран по своей природе электролитическая и зависит (кроме других факторов) от концентрации и подвижности ионов внутри мембраны. А так как концентрация ионов внутри мембраны возрастает с повышением концентрации внешнего электролита, то и электропроводность мембран будет увеличиваться по мере повышения концентрации внешнего раствора. [c.149]

Для того чтобы интегрировать это уравнение, авторы нашли эмпирические отношения между экспериментально определенными коэффициентами активности и ионной концентрацией, а также измерили осмотический поток, подсчитали его влияние на изменение концентрации внутри мембраны, принимая, что он будет влиять только на распределение электролита, адсорбированного согласно Доннану. Ионная подвижность в фазе смолы была подсчитана из подвижности ионов в свободном растворе с учетом пространственного фактора, основанного на рассмотрении структуры набухшей смолы и содержания в ней воды. [c.68]

Рассмотрим катионообменную мембрану в К -форме, разделяющую два раствора хлорида калия различной концентрации. Внутри мембраны будут находиться вода, ионы калия и хлорид-ионы. Концентрация хлорид-ионов в воде, содержащейся внутри мембраны, значительно меньше концентрации ионов калия. Вода будет медленно диффундировать через мембрану под действием осмотического или гидростатического давления или под действием обоих давлений. Обычно гидростатическое давление мало и осмотическое давление вызывает переход воды из разбавленного раствора в концентрированный. Ионы калия и хлорид-ионы диффундируют из более концентрированного раствора в разбавленный. Согласно принципу доннановского равновесия, внутри мембраны будет больше ионов калия, чем хлорид-ионов, причем подвижность ионов калия внутри мембраны будет также выше. Поэтому появляется тенденция к диффузии через смолу большего количества ионов калия, чем хлорид-ионов. Это нарушило бы принцип электронейтральности. Фактически ионы калия диффундируют в несколько большем количестве, и, следовательно, между растворами создается разность потенциалов, причем разбавленный раствор становится более положительным. Разность потенциалов в свою очередь увеличивает диффузию хлорид-ионов и уменьшает диффузию ионов калия, так что электронейтральность заметно не нарушается. [c.275]

Требования к очищенному рассолу. Ионно-обменные мембраны особо чувствительны к наличию в рассоле многовалентных катионов (Са2+, Mg2+, Hg +, Fe + и др.). Имея значительно меньшую подвижность по сравнению с ионами натрия, многовалентные катионы задерживаются у ионно-обменных групп мембраны, частично адсорбируясь на ее поверхности, тем самым блокируя и уменьшая обменную емкость мембраны )[315, 316]. Если содержание Са + и Mg + превышает пределы растворимости их гидроксидов, то образующиеся в щелочной среде малорастворимые соединения отлагаются на поверхности или внутри пор мембраны, вызывая деструкцию и уменьшение ее селективности. В результате снижается выход по току, возрастает напряжение, сокращается продолжительность работы мембраны. В случае малого содержания примеси кальция, когда выпадение твердой фазы не происходит, весь кальций, проникший в мембрану, переносится в виде иона кальция в католит и выводится с получаемой каустической содой, оставаясь в ней в виде примеси. Вредное действие оказывают также сульфаты, хлораты, гипохлориты и некоторые другие соединения, которые могут содержаться в рассоле. [c.220]

Как следует из (1.12), величина /Са-в определяет область выполнения электродной селективности по отношению к иону А+ в присутствии иона В+. Легко видеть, что селективность к иону А+ по сравнению с ионом В+ будет тем больше, чем меньше константа обмена Кк-ъ, т. е. чем более селективно ион А+ поглощается мембраной. В этом первом варианте ионообменная теория не учитывает процессов, происходящих внутри мембраны. В общем случае растворы, прилегающие к двум сторонам мембраны, имеют разный состав и в силу этого должны быть разными активности (концентрации) противоионов А+ и В+ в поверхностных слоях мембраны. Неравномерное распределение ионов приводит к их встречной диффузии, а различие в подвижностях ионов определяет величину диффузионного потенциала.внутри мембраны. [c.12]

Рассмотрим последовательность развития представлений о явлениях, происходящих внутри ионоселективной мембраны. Как уже отмечалось, первая попытка количественного учета подвижности ионов для электрохимических систем с мембраной принадлежит Михаэлису. [4]. Уравнение, предложенное им для мембранного потенциала, выраженного через отношение подвижностей катионов (при условии, что подвижность общего для растворов двух электролитов аниона равна нулю), теоретически недостаточно обосновано. [c.37]

Мембраны из высокомолекулярных катионообменных смол (КОМ) представляют собой пространственную сетку, образованную длинноцепочечными сшитыми полимерными цепями, несущими ионогенные группы (сульфонильные, карбоксильные). Электропроводимость КОМ обусловлена переносом тока подвижными противо-ионами (Ыа, К, Н) и тем больше, чем выше концентрация ионогенных групп в смоле, степень диссоциации активных групп смолы и подвижность противоионов внутри мембраны. [c.219]

В, наполненного раствором определенного состава. Этот резервуар В мы не включаем в систему, а рассматриваем как внешнюю среду для системы А. Мы допускаем, что для растворителя и для тех компонентов раствора, для которых мембрана проницаема, установилось равновесие между системой А и резервуаром В ( внешней средой ) посредством диффузии через мембрану, т. е. установилось равенство соответствующих химических потенциалов. При достаточно большой величине резервуара взаимодействие его с системой А практически не отразится на составе раствора в резервуаре. Поэтому равновесное состояние системы будет зависеть от химических потенциалов вполне подвижных компонентов, диффундирующих через мембрану. Эти химические потенциалы будут факторами равновесия системы А. Их величины определяются условиями внешней среды , т. е. составом раствора в резервуаре В и не зависят от процессов внутри системы А. Массы вполне подвижных компонентов в системе А будут зависеть от других параметров, например от масс инертных компонентов (не проникающих через мембрану), от потенциалов других вполне подвижных компонентов, ог температуры и давления в системе. В то же время для инертных компонентов возможно независимое изменение масс, тогда как их химические потенциалы зависят как от масс, так и от других факторов равновесия системы А. Наиболее нагляден случай рассматриваемой системы А при постоянстве факторов равновесия, т. е. при постоянстве масс инертных компонентов и химических потенциалов вполне подвижных. Но, вообще говоря, возможны равновесные процессы с изменением всех этих факторов равновесия, т. е. с независимым изменением масс инертных компонентов в системе А и независимым изменением за счет процессов во внешней среде В химических потенциалов вполне подвижных компонентов. [c.19]

Вентили непрямого действия (рис. 91, б) изготовляют со средними и большими (до 100 мм) диаметрами условных проходов. Корпус 1 имеет два фланца для присоединения к трубопроводам. Корпус закрывается крышкой 2, к которой сверху крепится катушка электромагнита 3. Подвижный сердечник 5 электромагнита помещен внутри трубки из немагнитного материала, нижний конец которой герметично соединен с крышкой корпуса, а верхний закрыт неподвижным сердечником 4. В подвижный сердечник вмонтирован вспомогательный резиновый клапан 6, перекрывающий малое седло. Основной клапан 8 также имеет резиновое уплотнение. Выступ крышки 2, играющий роль направляющей клапана, входит внутрь его основания. Находящаяся внутри основания возвратная пружина 9 сжимается прц ходе клапана вверх. Кольцевая щель шириной 0,25— 0,4 мм между деталью И п верхней поверхностью основания клапана выполняет функцию фильтра. Из полости, образуемой деталью И й клапаном 8, внутрь основания ведет калиброванное отверстие диаметром 0,8—1,5 мм. К верхней части клапана крепится резинотканевая мембрана 7, края которой являются уплотнительной прокладкой между корпусом и его крышкой. Мембрана разделяет внутреннюю полость на две части надмембранную и подмембранную. [c.136]

На рис. 9 представлены данные по переносу воды через некоторые катионообменные мембраны, как функция концентрации раствора, с которым эти мембраны находятся в состоянии равновесия. Перенос воды очень быстро уменьшается при увеличении концентрации раствора. Экстраполирование переноса воды до нулевой концентрации показывает, что в мембране нептон СК-51 каждый ион натрия переносит около 17 молекул вод.ьг. В мембране нептон СК-61 около 38 молекул воды переносится на один ион калия. В ториевой форме мембраны нептон СК-61 большое количество воды движется в направлении, противоположном направлению движения катионов. Это можно объяснить образованием комялексов ионами тория и хлора, например [ТЬС1] +или [ТЬС1]2+. Эти комплексы адсорбируются смолой. Связь между сульфогруппами и ионами тория сильнее, чем между торием и хлором. Следовательно, ионы хлора являются подвижными внутри смолы и катионит становится эффективным анионитом. Найдено, что число переноса тория в этом случае очень низкое [16]. Это аналогично обратному направлению электроосмоса в кварцевых капиллярах, который осуществляется [c.140]

Таким образом, чтобы выяснить возмонсность разделения какой-то пары (или более сложной смеси) ионов с помощью данной мембраны, необходимо знать, во-первых, насколько эти ионы поглощаются мембраной и, во-вторых, насколько поглощаемые ионы подвижны внутри мембраны. [c.83]

Независимо от типа мембраны поведение ионоселективных электродов подчинено одним и тем же общим закономерностям различие заключается в деталях механизма переноса ионов через границу раздела двух фаз и внутри мембраны. Если чувствительная мембрана помещена между двумя растворами, то через нее возможно перемещение ионов только определенного типа в направлении к раствору с меньшей активностью (концентрацией) подвижного иона. На поверхности мембраны возникает потенциал, препятствующий дальнейшему перемещению ионов, и н конечном счете устанавливается динамическое равновесие, при котором мембранный потенциал отвечает величине, необходимой для предотвращения дальнейшего движения иопов. [c.105]

В общем случае помимо доннановой разности потенциалов необходимо учитывать возникающий внутри мембраны диффузионный потенциал, обусловленный различием в подвижностях катиона и аниона. Для расчета диффузионного потенциала используют уравнение ( 1.27), интегрирование которого проводят при предположении о постоянстве чисел переноса и коэффициентов активностей ионов внутри мембраны. [c.153]

Обычно мельчайшие частицы порошка — первичные частицы — слипаются друг с другом и образуют более или менее протяженные скопления, или вторичные частицы. В простейшем случае агрегация частиц происходит при комнатной температуре вследствие простого прилипания одной частицы к другой под действием молекулярных сил. Этот процесс ускоряется при повышении температуры и под действием давления. Иногда, в частности в неорганических окислах и солях, частицы склеиваются вместе благодаря адсорбированной воде, которая увеличивает подвижность ионов вблизи поверхности твердого тела. Кроме того, взвешенные частицы, сталкиваясь друг с другом в процессе броуновского движения, часто слипаются вместе, образуя выпадающие в осадок зерна. В качестве примера приведем ксеро-гели окиси железа и кремнезема. В скоплениях всех этих типов площадь поверхности меньше площади поверхности первоначальных частиц порошка или осадка на величину, равную площади мест контактов. Такие твердые тела также имеют поры, образованные зазорами между частицами, причем их объем часто составляет значительную долю полного объема (т. е. объема пространства, заключенного внутри гипотетической мембраны, натянутой па зерно). [c.10]

Независимо от того, используется ли система уравнений модели растворения и диффузии или система уравнений термодинамики необратимых процессов, можно сделать некоторые общие выводы. Во-первых, поток воды и растворенного вещества обратно пропорционален толщине мембраны. Таким образом, задерживание вещества мембраной не определяется непосредственно толишной мембраны. Во-вторых, мембрана, чтобы быть эффективной, должна пропускать растворитель и не пропускать представляющие интерес растворенные вещества. Значения проницаемости определяются равновесными характеристиками (т.е. растворимостью в мембране соответственно растворителя и содержащегося в растворе вещества) и подвижностью компонентов внутри мембраны. Для ацетатцеллюлозных мем ан найдено, что значения растворимости в мембране и подвижности в ней воды и большинства растворенных веществ сильно различаются. [c.139]

Обычно при соприкосновении ионпроводящей мембраны с разл. по составу р-рами электролитов возникают потоки ионов через мембрану, а на границах мембраны с р-рами устанавливается электрохим. равновесие. М. п. складывается из равновесных межфазных скачков потенциала ПО обе стороны мембраны на границе с р-рами (см. Потенциала скачки межфазные) и диффузионного потенциала внутри мембраны, обусловленного разл. подвижностью в ней ионов. Экспериментально М. п. определяют как эдс элемента электрод сравнения 1 р-р 1 мембрана р-р2 электрод сравнения 2 . Однако это значение условно из-за неопределенности потенциалов электродов сравнения по от-вошению к р-ру. [c.322]

Основным недостатком метода кварцевой спирали является неопределенность температур эффузионной камеры и мембраны. Ввести термопару или другое измеряющее температуру устройство внутрь подвижной камеры, как это сделано в термовесах В-70, фирмы Сетарам, очень сложно, а для простого метода кварцевой спирали сделать это, не изменяя чувствительности и воспроизводимости измерений, практически невозможно. Если термопара или термометр находится в вакууме рядом с камерой, то условия теплопередачи от термостата к термодатчику и к эффузионной камере оказываются существенно различными. [c.72]

Гармониковая мембрана 1 представляет собой тонкую гофрированную трубку один конец ее закреплен в корпусе прибора, второй (запаянный конец) — подвижной. Внутренняя полость гофрированной трубки соединена с контролируемым рабочим пространством. При повышении давления внутри гармо-пиковой трубки подвижной конец ее перемещается до уравновешивания с усилием противодействующей пружины и упругости гармониковой трубки и при помощи рычагов 2, 3, 4 перемешает перо 5, записывающее давление. [c.174]

Второй член правой части уравнения (70) представляет собой выражение диф-фузиониого потенциала внутри мембраны. Интеграл в уравнении (70) можно легко взять, сслн принять подвижности и коэффициенты активности ионов в мембране не зависящими от ее состава. Тогда э. д. с. элемента (б) описывается уравнением [c.456]

Электрофоретическое движение белковых частиц, несомненно, определяется их электрическим зарядом, т. е. ионизированными группами белковой молекулы. Возникает вопрос, только ли ионные группы, расположенные на поверхности глобулярных белковых частиц, обусловливают это движение или же ионные группы, спрятанные внутрь белковой частицы, также принимают в этом участие В опытах с различными клетками и бактериями было показано, что их электрофоретическое поведение определяется поверхностным слоем. Кроме того, было установлено в некоторых случаях, что кварцевые частицы, покрытые слоем адсорбированного белка, электрофоретически ведут себя таким же образом, как белок, из которого образован их поверхностный слой [87]. Из сказанного следует, что подвижность белковых частиц определяется потенциалом их поверхности. Поскольку этот потенциал выявляется только во время движения частицы или окружающего раствора в электрическом поле, его называют электрокинетическим потенциалом или -.-потенциалом. Его величина определяется путем электрофореза, или, если мы имеем дело с белковыми мембранами, путем электроосмоса, или, наконец, измерением потенциалов течения. Последние возникают в результате продавливания раствора через поры белковой мембраны. При исследовании величины С-потенциала покрытой белком поверхности, например, покрытых адсорбированным белком стеклянных капилляров, все три метода дают одинаковые [c.96]

Удельная проводимость гомогенной мембраны зависит от типа смолы, адсорбированных ионов и температуры. Смола ведет себя как концентрированный раствор электролита, в котором движение одного типа иона является ограниченным. Таким образом, в катионитах типа сульфированного полистирола оуль-фогруппы 50з анионы присоадиняются к незащищенной мак-ромолекулярной структуре смолы. Поэтому они не могут мигрировать. Противоионы, в данном случае катионы, могут свободно передвигаться внутри смолы. Наход и Вуд [47] рассматривают катионообменную смолу как анионный поглотитель, заполненный катионами. В анионообменной смоле подвижными являются лишь анионы, а неподвижные катионы составляют сетку смолы. Если к катионитной мембране, находящейся в состоянии равновесия с чистой водой, приложить электрический потенциал, то ток будет проводиться только катионами. Точно так же в анионообменной смоле подвижные анионы создают электропроводность [63]. [c.129]

Специфика жидкостных ионообменных электродов(их качественное отличие от твердых) наиболее полно должна проявляться в системах, в которых существенную роль играет подвижность органофильных анионов в мембране. Рассмотрим простейший случай, являщийся промежуточным по сравнению с полной диссоциацией и сильной ассоциацией электродноактивных компонентов. Пусть полимеризация ионных пар в мембране отсутствует, а имеет место неполная диссоциация компонентов АК и ВК согласно уравнению (18), причем - В результате ионообменнЪго процесса на границах раздела мембрана-раствор (элемент Па ) возникают градиенты активностей уже трех заряженных частиц А ", В , . Поэтому диффузионный потенциал внутри мембраны будет обусловлен различием в подвижностях как двух противоионов, так и органофильного аниона-Нам известна единственная попытка [42] теоретического анализа электродных свойств таких систем с учетом диффузионного слагаемого мембранного потенциала. Согласно этой работе, э.д.с. гальванического элемента(П г) можно выразить уравнением [c.120]

В общем случае следует допустить возможность диффузии электролита через мембрану. Поэтому за счет различия в подвижностях катиона и аниона и наличия градиента электрохимического потенциала внутри мембраны возникает диффузионный потенциал фдиф. Зависимость его от ионного состава фазы мембраны выражается, согласно Тейлору [22], [c.9]

Вывод уравнения для потенциала жидких мембран с неполной диссоциацией дан в работе Сэндбло-ма и др. [34]. Авторы исходят из того, что в жидких мембранах существенную роль играет подвижность органофильных ионов и диффузионный потенциал внутри мембраны определяется различием в подвижностях не только двух противоионов, но и органофильного аниона (R-). В мембране между границами раздела ее с двумя водными растворами возникают градиенты активности уже трех заряженных частиц. В цитированной работе [34] дан теоретический анализ таких систем с учетом диффузионного [c.23]

Однако Михаэлис впервые обратил внимание на зависимость мембранного потенциала от различия в подвижностях ионов в пористой мембране. Шульц еще в 1953 г. [9] упоминал о необходимости учета подвижностей в выражении константы селективности стеклянного электрода. В более четкой форме этот вопрос рассмотрен [23] для любой ионопроводящей мембраны с учетом явлений, происходящих на границе равновесных фаз и внутри мембраны. Используя уравнение Скэтчарда для частного случая проницаемости мембраны только для катионов + + /в=1) и переноса электричества только свободными ионами, авторы [23] проинтегрировали уравнение Скэтчарда в предположении, что коэффициенты активности ионов и их подвижности постоянны по всей мембране [см. уравнение (1.16)]. Полученное уравнение подробно исследовано экспериментально для мембран из ионообменных смол с учетом кинетического фактора, т. е. нв/ма. [c.37]

В настоящее время нет единой точки зрения на то, какими факторами определяется избирательная проницаемость определенных противоионов одного и того же знака заряда через материал мембраны. В то же время выводы большинства исследователей сводятся к тому, что определяющим является специфика химического и физического строения материала мембраны. Для исключения мешающих ионов полезным может быть совмещение двух явлений ситового эффекта и специфического хелатирования. Первое явление определяется размером гидратированных ионов, второе — способностью мешающих ионов образовывать прочные комплексы с материалом мембраны, в результате чего подвижность этих ионов внутри мембраны может быть сведена к минимуму. В последнем случае нужно тситывать так называемую комплексонную емкость ионообменной мембраны, которая будет ограничивать время работы электрода. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология