Растворитель переход в раствор самопроизвольный

Термодинамика осмоса. Термодинамически явление осмоса объясняется тем, что в системе раствор — полупроницаемая мембрана — растворитель активность и химический потенциал Ui растворителя в растворе меньше, чем у чистого растворителя. К выравниванию химического потенциала ведет процесс самопроизвольного перехода растворителя в раствор, и осмотическое давление П можно рассматривать как избыток давления, требуюш,ийся для увеличения давления пара растворителя над раствором до величины давления пара чистого растворителя. [c.212]

Процесс перехода растворителя в раствор самопроизволен, но обратный процесс выделения растворителя из раствора самопроизвольно осуществляться не может, и для разделения раствора на растворитель и растворенное вещество следует затратить работу. Если давление на поршень (см. рис. 3.11,6) меньше осмотического, то растворитель самопроизвольно проникает в раствор и поднимает поршень до тех пор, пока не установится равновесие и осмотическое давление раствора не сравняется с силой тяжести груза, действующей на поршень. Если же на поршень действует сила, превышающая осмотическое давление то поршень будет опускаться, при этом растворитель выделяется из раствора. Обратный осмос может быть использован для опреснения морской воды. [c.108]

Теоретическое пояснение. Если раствор п растворитель разделить полупроницаемой мембраной, молекулы растворителя будут проходить через мембрану. Это явление самопроизвольного перехода молекул растворителя называют осмосом, а силу, заставляющую молекулы растворителя переходить через полупроницаемую мембрану,— осмотическим давлением. Вант-Гофф показал, что осмотическое давление (л, Па) в разбавленных растворах неэлектролитов [c.28]

Молекулярно-кинетическое условие образования раствора определяется процессом диффузии частиц растворенного вещества в растворе, изменением структуры растворителя и межмолекулярным взаимодействием. Процесс диффузии обусловлен различием концентраций веществ в разных частях объема раствора. Диффузия протекает до тех пор, пока не выравняется концентрация по всему объему раствора. Самопроизвольный процесс растворения протекает до получения насыщенного раствора. В насыщенном растворе устанавливается равновесие, при котором химический потенциал индивидуального растворяемого вещества равен химическому потенциалу этого вещества в растворе. С молекулярно-кинетической точки зрения, раствор становится насыщенным, когда скорость, с которой частицы отрываются от поверхности твердого вещества и переходят в раствор, равна скорости оседания частиц из раствора на той же поверхности. При образовании любого жидкого раствора изменяется структура растворителя, появляется новая структура с иным расположением частиц. В связи с этим изменяются и силы межмолекулярного взаимодействия. [c.72]

Процесс самопроизвольного перехода растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называют осмосом. [c.260]

Когда раствор отделен от растворителя полупроницаемой мембраной, которая проницаема для растворителя, но не проницаема для растворенного вещества, растворитель переходит сквозь мембрану в раствор, где химический потенциал растворителя ниже. Этот процесс известен под названием осмоса. Поток растворителя сквозь мембрану можно остановить, если приложить к раствору достаточно высокое давление. Осмотическое давление П — это разность давлений по одну и другую сторону мембраны, которая необходима для предотвращения самопроизвольного перехода сквозь мембрану в любом направлении. [c.114]

Если раствор какого-либо вещества отделить от растворителя полупроницаемой перегородкой, сквозь которую могут проходить молекулы растворителя, произойдет самопроизвольный переход растворителя в раствор. Это явление называется осмосом. Характерно, что осмотическое давление для любых достаточно разбавленных растворов, за исключением растворов электролитов, зависит только от концентрации раствора и его температуры, и не зависит от вида растворенного вещества и растворителя. [c.53]

Набухание в общем смысле есть самопроизвольный процесс поглощения высокополимером больших количеств низкомолекулярной жидкости, сопровождающийся значительным увеличением объема высокополимера (для желатины до 14-кратного). Во многих случаях набухший полимер, который вместе со свободной жидкостью представляет собою, очевидно, гетерогенную систему, при дальнейшем поглощении растворителя переходит в однофазную, гомогенную систему—истинный раствор. Следовательно, набухание представляет собою не что иное, как первую стадию растворения одной жидкости в другой, или, иначе, первую стадию смешения двух жидкостей. Наличие этой стадии растворения, свойственной только высокополимерам, объясняется очень большими размерами и нитевидной формой их макромолекул, обусловливающих очень малую скорость их поступательного движения в растворителе. [c.179]

Замерзание разбавленных растворов начинается с выделения кристаллов одного растворителя. Самопроизвольный переход растворителя из жидкого состояния в твердое возможен только для тех температур, при которых химический потенциал растворителя в растворе больше химического потенциала растворителя в кристаллическом состоянии т. е. когда кристаллизация может сопровождаться положительной работой. В этом случае, аналогично уравнению (65) для индивидуального вещества, мы можем записать [c.86]

Осмотическое давление. Представим себе, что в сосуд I (рис. 2.25) с чистым растворителем опущен цилиндр 2 с раствором. Нижняя половина цилиндра изготовлена из материала, проницаемого для растворителя, но не пропускающего частицы растворенного вещества (полупроницаемая перегородка) . В цилиндре перемещается поршень 3. Таким образом, имеется неравновесная система мольная доля растворителя в сосуде 1 х = 1, в растворе л <1. Поэтому в системе начнется самопроизвольный процесс выравнивания концентраций. Молекулы растворителя переходят в цилиндр с раствором (обратный переход растворенного вещества исключен). [c.260]

В широкий сосуд А помешают чистый растворитель в осмотическую ячейку В, затянутую внизу полупроницаемой перегородкой (С), наливают раствор, осмотическое давление которого необходимо измерить. Через некоторое время объем раствора увеличивается вследствие проникновения в него растворителя. Такой самопроизвольный (односторонний) переход растворителя через полупроницаемые перегородки в раствор называется осмосом. Частицы растворенного вещества перейти при этом в растворитель не могут — этому препятствует полупроницаемая перегородка. Ударяясь о нее, они создают осмотическое давление, которое количественно может быть определено по тому дополнительному гидростатическому давлению столба раствора высотой к для момента, когда переход молекул растворителя в раствор прекратится. Это давление равно произведению плотности раствора на разность уровней к в трубке и в сосуде с растворителем. [c.189]

Вследствие диффузии растворитель проникает через полупроницаемую перегородку в обе стороны, но сначала быстрее в ячейку, чем из нее. Поэтому объем раствора в ячейке постепенно увеличивается, о чем можно судить по уровню жидкости в трубке В. В результате повышения гидростатического давления, под которым находится растворитель в ячейке, увеличивается скорость перехода растворителя из ячейки в наружный сосуд Б. Наконец, при некоторой высоте /г столба раствора наступает равновесие скорости прохождения растворителя из наружного сосуда в осмотическую ячейку и из ячейки в наружный сосуд становятся одинаковыми, и подъем жидкости в трубке прекращается. Описанное явление самопроизвольного перехода растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перегородкой, называется осмосом. Гидростатическое давление, которое надо приложить к раствору, чтобы задержать осмос, называется осмотическим давлением. [c.182]

В случае, когда отдельная система отделена от других перегородкой, которая проницаема для одного компонента (например, воды) и непроницаема для другого (например, растворенного вещества), диффузия становится односторонней. Через полупроницаемую перегородку самопроизвольно переходит только вода (или другой растворитель). Роль полупроницаемых мембран могут выполнять как ткани животных и растений (мочевой пузырь, стенки кишечника, оболочки клеток и др.), так и искусственные мембраны (пленки из коллодия, целлофана и др.). Односторонняя диффузия растворителя в раствор называется осмосом, а сила, обусловливающая осмос, отнесенная к единице поверхности полупроницаемой мембраны, называется осмотическим давлением. [c.93]

В последнее время в Советском Союзе и за рубежом для получения воды, свободной от растворенных примесей, начинают применять метод обратного осмоса, или гиперфильтрации. Под гиперфильтрацией понимают [163] фильтрование растворов под давлением через специальные полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы воды и полностью или частично задерживающие молекулы и ионы растворенных веществ. В основе метода лежит явление осмоса, которое заключается в самопроизвольном переходе молекул растворителя в раствор при условии разделения их полупроницаемой мембраной и возникновением при этом движущей силы, называемой осмотическим давлением. Повыщение давления под раствором сверх осмотического приводит к переходу растворителя в обратном направлении (обратный осмос). Схема возникновения обратного осмоса представлена на рис. V.l. [c.116]

До сих пор нет единого мнения о механизме проникновения растворителя в раствор через полупроницаемую перепонку, но причины этого явления ясны. Действительно, состояние растворителя внутри полупроницаемой перепонки различно с одной поверхностью ее соприкасается чистый растворитель, характеризующийся давлением пара р л а с противоположной поверхностью соприкасается раствор, характеризующийся меньшим давлением пара рл-Переход растворителя из состояния, отвечающего состоянию чистого растворителя, в состояние, которое он имеет в растворе, т. е. переход чистого растворителя в раствор, может происходить сам собой , т. е. самопроизвольно, тогда как обратный переход невозможен без затраты работы. Это легко понять, если представить, что мы выделяем растворитель из раствора, испаряя его, и затем кон- [c.140]

Осмотическое давление раствора также связано с понижением давления насыщенного пара над ним. Осмосом называют явление самопроизвольного перехода растворителя В в раствор А, когда обе жидкости отделены друг от друга полупроницаемой мембраной, а осмотическим давлением — то равновесное избыточное давление Н, которое нужно приложить к раствору, чтобы воспрепятствовать проникновению растворителя в раствор через мембрану (рис. 16). Независимо от механизма явления осмоса переход растворителя через полупроницаемую мембрану мож- [c.84]

Хотя вода может проникать через такую полупроницаемую перегородку в обе стороны, но скорость ее прохождения из наружного сосуда во внутренний будет больше, чем в обратном направлении. Это явление — самопроизвольный переход растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перепонкой, — называется осмосом. Оно играет важную роль в жизнедеятельности растительных и животных организмов. [c.359]

Осмотическое давление. Если раствор отделен от растворителя мембраной, которая проницаема для растворителя, но непроницаема для растворенного вещества, то растворитель переходит через мембрану в раствор, где химический потенциал растворителя меньше. Этот процесс носит название осмоса. Чтобы остановить поток растворителя через мембрану, к раствору необходимо приложить избыточное давление. Осмотическое давление тс есть разность давлений, которая должна быть приложена к мембране, чтобы предотвратить самопроизвольный поток растворителя через мембрану. [c.202]

СОЛЮБИЛИЗАЦИЯ (коллоидное растворение) — самопроизвольный переход в раствор нерастворимых или малорастворимых веществ под действием по-верхностно-актнвных веществ, незначительные количества которых имеюпся в растворителе. К веществам, способствующим С., относятся длинноцепочечные гомологи органических соединений — мыла и аналогичные им по строению синтетические поверхностно-активные вещества, образующие в растворах мицеллы. Большое практическое значение имеет С. в технологии эмульсолов, смазок, в производстве синтетических noJmMepoB методом эмульсионной полимеризации, при усвоении жиров организмами при помощи желчи, содержащей поверхностно-активные вещества, при введении в организм противоряко-вых полициклических препаратов и др. [c.232]

При наличии разных значений химического потенциала компонента в различных частях изотермической системы компонент переходит (путем диффузии и другими способами) из части системы с большим значением химического потенциала в часть, где эта величина имеет меньшую величину. Очевидно, что в идеальных растворах (газовых или жидких и в какой-то мере в твердых) в соответствии с уравнением (VI, 13) компонент самопроизвольно переходит от части раствора с большей концентрацией этого компонента в часть с меньшей концентрацией. В реальных системах, в соответствии с уравнением (VI, 24), компонент переходит в направление меньших величин a . При равновесии эти величины равны во всех частях раствора в одном растворителе, между которыми возможно свободное перемещение компонента (отсутствие непроницаемых для компонента перегородок). [c.208]

Метод обратного осмоса заключается в фильтровании растворов под давлением через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и полностью или частично задерживающие молекулы либо ионы растворенных веществ. В основе описываемого способа лежит явление осмоса — самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор (рис. 0-2,а). Давление, при котором наступает равновесие (рис. 0-2,6), называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое (рис. 0-2, в), то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении, что отразилось в названии процесса обратный осмос . [c.15]

Работа выхода катиона и энергия сольватации зависят от природы металла, иона и растворителя. Следовательно, соотношение между С/м. и ДЛя различных металлов и растворителей неодинаково (ср. диаграммы / и // на рис. 170). Процесс протекает самопроизвольно из состояния системы, характеризующегося большей энергией Гиббса, в состояние с меньшей энергией Гиббса (см. 70). Начальное направление электродного процесса при погружении металла в раствор определяется величинами и а следовательно, соотношением /м/ /ао у при и о м> /м (диаграмма /) начальный процесс будет заключаться в переходе металла в раствор [c.471]

Явление самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор называется осмосом. [c.107]

При осмосе происходит самопроизвольный переход растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перегородкой. Так, молекулы сахара не проходят через перегородку, что можно объяснить большими размерами молекул сахара но сравнению с водой. Как объяснить, что осмотическим давлением обладают растворы НС1, Li l, Na l и других веществ Казалось бы, ноны должны даже легче проходить через перегородку, чем молекулы воды. [c.183]

Представим себе, что в сосуд а (рис. 59) с чистым растворителем опущен цилиндр б, нижняя половина которого изготовлена из материала, свободно пропускающего молекулы растворителя, но непроходимого для частиц растворенного вещества (полупроницаемая перегородка) . В цилиндре свободно может передвигаться запирающий раствор поршень в. Это неравновесная система, так как если в растворителе Л 1 = 1, то в растворе Л 1< 1. Поэтому в системе начнется самопроизвольный процесс выравнивания концентраций (он обусловлен той же причиной,что и процесс растворения см. с. 146 и сл.). При этом молекулы растворителя будут переходить в цилиндр с раствором (обратный переход растворенного вещества по условию опыта исключен). Это явление напоминае перенос растворителя в опыте, описанном нас. 160, где роль своеобразной полупроницаемой перегородки играла газовая фаза. Процесс самопроизвольного перехода растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом. [c.164]

Вследствие диффузии растворитель проникает через полупроницаемую перегородку в обе стороны, но сначала быстрее в ячейку с раствором, чем обратно. В результате со стороны раствора на поршень Р действует возрастаюшее давление, поршень смещается вверх. Однако, движение поршня и переход растворителя в раствор можно задержать посредством наложения такого внешнего давления, которое удерживает поршень Б первоначальном положении (уровень растворителя в трубке Б в этот момент тоже должен быть первоначальным). Описанное явление самопроизвольного перехода растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перегородкой, называется о ло-сом. Механическое давление, которое надо приложить к раствору, чтобы задержать осмос, назьшается осмотическим давлением. Осмотическое давление раствора не зависит от мембраны, если она действительно полупроницаема. Полупроницаемая мембрана является лишь средством, которое позволяет заметить это различие. Таким образом, это давление можно рассматривать как меру различия в природе растворителя и раствора. Осмотическое давление зависит от концентрации и может быть очень большим. Так, 6%-ный раствор сахара имеет осмотическое давление 6,06-10 Па (0,6 атм) морская вода — 2,83-10 Па (28 атм), а рассолы некоторых самоосадочных озер — более 2,02 10 Па (200 атм). [c.203]

Со спецификой растворения полимеров связан практическ1и прием приготовления нх растворов. Так, никогда не следует вводить сразу весь растворитель, поскольку при этом вокруг кусочков полимера образуется набухшая оболочка, затрудняющая дальнейшее проникновение в них растворителя. Переход макромолекул из этой набухшей oбoлo Jки в растворитель также осуществляется медленно, и в целом процесс образования гомогенного раствора сильно замедляется. Поэтому рекомендуется вначале прилить только такое количество растворителя, которое покрывает тонким слоем поверхность полимера. Прн этом, в результате набухания, которое происходит быстрее, чем собственно растворение, образуется сплошной набухший прозрачный слой. ТогДа можно при перемешивании добавлять остальной растворитель и доводить раствор до заданной конпентрации при этом набухание самопроизвольно переходят в растворение, [c.318]

Узкая щель ограничивает величину и, следовательно, и конфигурационную энтропию, что и ведет к увеличению свободной энергии Гиббса, в результате чего молекулы полимера переходят в раствор. При достаточно магюм зазоре между непроницаемыми для полимерных звеньев поверхностями в зазоре останется только растворитель. В этой ситуации самопроизвольному уменьшению энергии системы будет способствовать дальнейшее уменьшение ширины зазора к, так как при этом чистый растворитель из зазора смешивается с раствором полимера, который находится вне зазора. При хорошем качестве растворителя смешивание полимера с растворителем (растворение) идет самопроизвольно, т. е. с убылью энергии Г иббса. Аналогичный эффект имеет механизм отталкивания гантелевидных молекул. Различие заключается лишь в способе их описания — механическом или термодинамическом. [c.624]

Чтобы воспользоваться этим уравнением, на график рис. 15 наносится кривая давления пара над кристаллическим растворителем db. Точки ее пересечения с кривыми давления паров жидкого растворителя и раствора 6 и а отвечают температурам Гз° и Гз. Полученный график показывает, что чистый растворитель может самопроизвольно переходить в лед при температурах ниже Тз, а растворитель, входящий в раствор, при температурах ниже Гз, поскольку при этом соблюдается условие (95). Если же раствор находится при температуре Гз, то из него могут выделяться кристаллы лишь при условии, что от раствора отводится теплота. При температурах выше Гз, наоборот, будет происходить самопроизвольный переход кристаллов в раствор, так как при этом PiTB >Pi. Таким образом, температура, до которой необходимо охладить раствор, чтобы он мог начать замерзать, отвечает точке а. Разность АГз = Гз°—Гз называется понижением температуры замерзания раствора. [c.87]

Прежде всего необходимо отметить неоднородность каучука. Даже чистые препараты его показывают различное отношение к растворителям. Обьйно при самопроизвольном растворении только часть каучука (раствсримая фракция, или золь-каучук) переходит в раствор другая часть способна лишь ограниченно набухать (нерастворимая фракция, или гель-каучук). Количественное соотношение между растворимой и нерастворимой фракциями зависит от характера растворителя и условий растворения. Например, в этиловом эфире растворяется около 75% вещества. При осаждении каучука из растворов путем введения возрастающего количества полярного вещества (спирта, ацетона) выделяются фракции, отличающиеся по вязкости, прочности и другим показателям. Некоторые физические константы не могут быть определены в виде постоянных чисел, а их значения колеблются в известных пределах. В то же время химический состав каучука не обнаруживает изменений из этого следует, что фракционные различия связаны, очевидно, с различием в размерах отдельных цепей полимера и в некоторых случаях с различием их структуры. Следовательно, определяемый экспериментально молекулярный вес является некоторой средней величиной, значение которой зависит от пределов, характеризующих данную фракцию. Кроме того, это среднее значение зависит и от метода определения. Так, при применении осмометрического метода сильное влияние на получаемый результат оказывают молекулы наименьшего размера на вязкость, наоборот, более влияет высокомолекулярная часть препарата. Понятно, что средние значения, полученные по этим двум методам, не будут совпадать. [c.99]

В связи с этим отмечается следующее обстоятельство. Если условия таковы, что для систем, у которых /<0,63, параллелизации макромолекул не происходит, то цепи принимают неестественную конформацию. Это может иметь место, например, при быстром охлаждении расплава жесткоцепного полимера или при испарении растворителя из раствора и связанного с этим резкого уменьшения подвижности цепей, необходимой для перехода в равновесное состояние. Но если создать условия, при которых подвижность макромолекул в такой неравновесной системе повышается (путем нагревания до более высоких температур или поглощения полимером определенной порции растворителя), то фазовый переход в упорядоченное состояние может произойти спонтанно. Такое толкование можно дать явлению самопроизвольного удлинения пленок 11] или волокон [12] из ацетата целлюлозы при поглощении ими веществ, вызывающих частичное набухание (например, фенола), или при умеренном нагревании. Если пленки или волокна, предварительно несколько ориентированы, то проходящее затем упорядочение вдоль предпочтительного направления (направление предварительной ориентации) приводит к самопроизвольному удлинению, которое мо- [c.51]

Осмотическое давление. Самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и растворитель или два раствора с различной концентрацией растворенного вещества, называется осмосом. Осмос обусловлен диффузией молекул растворителя через полупроницаемую перегородку, которая пропускает только молекулы растворителя. Молекулы растворителя диффундируют из растворителя в раствор или из менее концентрированного раствора в более концентрированный, поэтому концентрированный раствор разбавляется, при этом увеличивается и высота его столба (рис. 8.2). Количественно осмос характеризуется осмотиче- [c.206]

Напомним, что осмос — это явление самопроизвольного перехода растворителя в раствор, отделенный от него перепонкой, через которую проходит растворитель (например, вода), но не проходит растворенное вещество (например, молекулы сахара). Такие пленки называют полупроницаемыми. Полупроницаемостью обладают разные пленки биологического происхождения кожа лягушки, стенка мочевого пузыря (Нолле использовал свиной пузырь) и т. д. Если взять стеклянную трубку и затянуть един ее конец полупроницаемым материалом, затем налить в трубку раствор сахара и опустить ее затянутым концом в воду (рис. 10), то вода будет проникать из наружного сосуда в трубку и уровень раствора в трубке поднимется выше, чем в наружном сосуде, создав так называемое осмотическое давление. [c.52]