Осмометрия мембраны

Осмометры можно подразделить по принципу измерения осмотического давления и по диапазону измеряемого давления, от которого существенно зависит конструкция прибора. Измерение осмотического давления статическими методами проводится после наступления равновесия в системе раствор — мембрана — растворитель. В простейшем случае осмотическое давление измеряется по высоте столба жидкости. Недостатком статического метода является сложность определения момента наступления равновесия и значительные затраты времени. Для быстрых и точных измерений служит динамический метод. Идея этого метода заключается в измерении объемной скорости проницания через мембрану растворителя при различном давлении в ячейке (рис. 1-8). Интерполяцией данных в области прямого и обратного осмоса получаем значение осмотического давления. [c.38]

Широкое распространение для определения молекулярной массы ВМС с помощью осмометрических измерений получил осмометр Хел-фрица (рис. 1-12). Он позволяет производить измерения как динамическим, так и статическим методами [42]. В последней модификации этого прибора исключен возможный прогиб мембраны. [c.40]

Ряд физических методов исследования свойств растворов, зависящих от числа растворенных частиц, пригоден для определения среднечисловых молекулярных весов полисахаридов . Из них наибольшее применение получила осмометрия (см., например, 132-135 — метод, достаточно простой в выполнении и мало зависящий от наличия в исследуемом веществе низкомолекулярных примесей, которые легко диффундируют через полупроницаемые мембраны. Осмометр и ческое определение дает наилучшие результаты в интервале значений молекулярного веса от 10 до 5-10 ниже этого интервала значительные ошибки обусловлены диффузией вещества через мембраны, а выше — невысокими абсолютными значениями осмотического давления. Для определения молекулярных весов в пределах 10 —2-10 используются методы изотермической перегонки или осмометрии в паровой фазе " , основанные на зависимости давления паров растворителя от концентрации растворенного вещества. Сходные по физической сущности эбулиоскопический и криоскопический методы определения среднечислового молекулярного веса для полисахаридов применяются крайне редко. [c.515]

Экспериментально осмотическое давление золей измеряют в приборах осмометрах. Один из наиболее современных типов осмометров изображен на рис. 88. В этом приборе полупроницаемая мембрана из целлофана или другого материала плотно закрепляется на специальном пористом диске. Исследуемый золь (2— [c.304]

Явление осмоса играет важную роль в жизни растений и животных. Стенки растительных клеток живых организмов представляют собой полупроницаемые мембраны, через которые свободно проходят молекулы воды, но почти полностью задерживаются вещества, растворенные в клеточном соке. Поэтому осмос служит причиной тургора (состояние напряжения) и плазмолиза (сморщивание) клеток. С ним связаны процессы усвоения пищи и обмена веществ. Прибор, схема которого приведена на рис. 54, дает возможность измерять осмотическое давление. Он называется осмометром. На основании опытных данных измерения осмотического давления при различных концентрациях и температурах было установлено, что осмотическое давление раствора пропорционально концентрации растворенного вещества и абсолютной температуре раствора [см. уравнение (У.8)], [c.147]

На этом осмометре с ис пользова нием ацетатцеллюлозных мембран серии МГА-95 производства ВНИИСС были проведены измерения осмотического давления динамическим и статическим методами. Во всех случаях мембраны располагались активным слоем к раствору. При динамическом методе в камере с раствором создавали давление, большее или меньшее осмотического, и по скорости потока растворителя через [c.41]

Пористые полупроницаемые мембраны, применяемые для диализа, электродиализа, ультрафильтрации и осмометрии, как правило, не являются инертными чисто механическими ситами для растворенных или взвешенных частиц. Роль мембран значительно сложнее и определяется рядом их свойств. Так, проницаемость мембраны может быть обусловлена не столько наличием в ней пор и капилляров, сколько растворением переносимых через нее веществ в самом веществе мембраны. Такой механизм проницаемости называют фазовым или гомогенным. Особенно сильно этот механизм проницаемости проявляется в тонкопористых медленно фильтрующих материалах. [c.422]

Трехкамерные осмометры. Принципиальная схема трехкамерных осмометров представлена на рис. 1-17. Особенностью таких осмометров является трудность уничтожения концентрационной поляризации. Чтобы ввести мешалку, требуется значительно усложнить конструкцию прибора. Трехкамерные осмометры имеют камеру 7 для измерения давления, наполненную инертной жидкостью. В этом случае большую трудность составляет выбор материала гибкой мембраны 6, которая является [c.43]

Конструкция осмометра и проницаемость мембраны должны обеспечивать по возможности быстрое установление осмотического равновесия. [c.44]

В 1888 г. Нернст предложил теорию диффузии, предположив, что причиной диффузии является осмотическое давление. Конечно, в этом случае осмотическое давление нельзя рассматривать как реально существующую силу, так как оно проявляется только при наличии полупроницаемой мембраны. Однако в основе как осмотического давления, так и диффузии лежит хаотическое движение молекул, которое в последнем случае приводит к равномерному распределению компонентов во всех частях системы. Поднятие уровня в трубке осмометра вызвано стремлением раствора к увеличению своего объема (соответственно к снижению своей концен- [c.46]

Интервал молекулярных весов, которые можно определить с помощью мембранной осмометрии, составляет 5-10 —5-10 и даже 10 . Нижний предел задается проницаемостью мембраны (диффузией частиц низкого молекулярного веса), тогда как верхний предел определяется тем наименьшим осмотическим давлением, которое поддается измерению. [c.90]

Поскольку осмотическое равновесие устанавливается при неравномерном распределении ионов по обе стороны мембраны, в системе должна возникать разность электрических потенциалов между жидкостью внутри и снаружи осмотической ячейки (так называемый мембранный потенциал ), Эту разность потенциалов можно обнаружить, вводя, например, во внутреннюю и внешнюю жидкости осмометра одинаковые каломельные электроды. Зная распределение электролитов в системе, по уравнению Нернста можно вычислить разность потенциалов. Лёб показал, что значения разности потенциалов, вычисленные и найденные экспериментально, довольно хорошо совпадают. [c.475]

Величина осмотического давления не зависит от природы мембраны. В противном случае, используя два осмометра с мембранами из различных веществ, можно было бы создать вечный двигатель, соединяя отделения, в которых находится [c.141]

Рис. 5.5. Узел кюветы в горизонтальном осмометре Шульца. / — капилляры 2—ячейка с раствором 3—внутренний фланец 4-мембрана —внешний фланец.

Если в системе имеются перегородки, не передающие давления, то при равновесии давления в разных фазах могут различаться. Например, в ос-мометре после установления равновесия давления по обе стороны полупроницаемой мембраны неодинаковы. В этом случае число переменных, необходимых для определения состояния всех находящихся в равновесии фаз, увеличивается. В примере с осмометром оно будет ( —1)Ф-Ь3. [c.154]

Величина осмотического давления не зависит от природы мембраны. В противном случае, используя два осмометра с мембранами из различных веществ, можно было бы создать вечный двигатель, соединяя отделения, в которых находится раствор, и поставив на пути растворителя из одного прибора в другой турбинку. [c.135]

Осмометр Эршлера состоит из стакана 1 емкостью 1 дм , который заполняется растворителем. В стакан вставляется цилиндрический сосуд 2 емкостью 40—50 см . В нижней своей части этот сосуд имеет фланец 5 для укрепления мембраны. Со стороны растворителя под мембрану подкладывается сетка с отверстиями для предотвращения прогиба мембраны. [c.285]

Осмотическое давление можно обнаружить по деформации мембраны. Для его количественного изучения применяют специальные приборы — осмометры. Конструкция одного из них показана на рис. 58. При достижении равновесия уровни жидкостей, разделенных мембраной, окажутся различными. В случае низких концентраций золя его плотность d принимают равной плотности среды и осмотическое давление вычисляют по формуле [c.139]

При измерениях пользуются как статич., так и динамич. осмометрами. Статич. методы характеризуются относит, большим временем установления равновесия, так что низкомол. примеси успевают равномерно распределиться по обе стороны мембраны и поэтому не оказывают влияния на результаты измерений. Однако возможна адсорбция полимера мембраной, что снижает точность определения мол. массы. При использовании динамич. методов адсорбция полимера мембраной не вносит заметной ошибки, но этот метод требует более сложной аппаратуры и точность его меньше, чем у статич, метода, если р-р содержит низкомол. примеси. Диапазон измеряемых мол. масс с помощью О. составляет 10 -10 . [c.418]

Статический осмометр состоит из двух ячеек ячейки для раствора, показанной на рис. 5.4 и 5.5, и ячейки для растворителя, представляющей собой обычный стеклянный сосуд, куда помещают ячейку с раствором. Эти ячейки разделяют одна или две полупроницаемые мембраны. После заполнения одной ячейки чистым растворителем, а другой — раствором известной концентрации осмометр помещают в термостат ( 0,01 °С). После установления изохронного давления измеряют разность высот жидкости в капиллярах, соединенных с каждой ячейкой. Изохронное давление — это давление, при котором суммарный объемный поток равен нулю. Основной недостаток статического метода состоит в большой прО должительности (от нескольких часов до нескольких дней) достижения равновесного осмотического давления. Это время определяется главным образом тем временем, которое требуется растворителю для перехода в ячейку с раствором через полупроницаемую мембрану- [c.93]

Разрушение мембраны, которое трудно заметить в статических осмометрах при использовании динамических автоматических осмометров просачивание легко обнаружить по нестабильности базовой линии. [c.97]

Асимметрия мембраны, выражающаяся в том, что при заполнении обеих ячеек осмометра идентичными растворителями все-таки возникает разница в давлении между ячейками. Этот эффект обусловлен просачиванием, сдавливанием мембраны, влиянием растворенного вещества и температурными градиентами. [c.97]

Осмометрия 25000 1000000 Растворенное вещество не должно диффундировать через мембраны [c.322]

Принципиальная схема осмометра показана на рис. 3.13. Мембрана М проницаема для молекул растворителя, но не для макромолекул. Условием равновесия раствора в камере // и чи- [c.146]

Френч II Эварт 19] видоизменили осмометр Вагнера. С целью уве- личения герметичности осмометра мембрана в их приборе приклеивается к стеклянной части при помощи клея (рис. 106). [c.164]

Схема данного осмометра приведена на рис. 129. Осмометр состоит из ячейки для растворителя (/) и ячейки для раствора (2), которые связаны с капилляром (стеклянная трубка диаметром 1 мм). Ячейки осмометра малы — 8 мл раствора в ячейку 2 и 20 жл растворителя в ячейку 1. Чашеобразную часть осмометра 3 заполняют ртутью, чтобы предотвратить утечку растворителя при работе осмометра. Верхний конец капиллярной трубки, в виде чашки, наполнен растворителем, что уменьшает испарение растворителя из ячейки осмометра. Мембрана поддерживается перфорированной пластинкой [4) и помещается в пространство между блоками 5 и 5 при помощи детали 7. Чтобы предотвра- [c.182]

Осмотическое давление растворов полимеров измеряют по разности уровней раствора и растворителя, разделенных полупроницаемой мембраной. После установления равновесия гидростатическое давление, соответствующее этой разности уровней, равно осмотическому давлению. Измерение производится в приборах, называемых осмометрами. На рис. 21 приведен один из наиболее распространенных осмомет ров для исследования растворов полимеров. Корпус ячейке осмометра состоит из двух дисков 1 диаметром 127 мм, на внутренней поверхности которых выточены по окружности канавки 2, соединенные между собой вертикальными канавками, проходящими от входного до выходного отверстия осмометра. Мембрана закладывается между дисками, которые герметично зажимаются винтами 3. Мембрана разделяет ячейку на две ка [c.64]

Осмометр мешочного типа (Добри) [35] (рис. 1-9) измеряет давление статическим методом. Небольшой объем раствора и значительная поверхность мембраны ускоряют время установления равновесия. Гиб- [c.38]

Осмометры с вертикальной мембраной наиболее широко применяют для измерения осмотических давлений растворов средних концентраций. На рис. 1-11 изображен осмометр Фуосса — Мида [41]. Он позволяет определять осмотическое давление как динамическим, так и статическим методами. Достоинством этого осмометра является быстрое время наступления равновесия, однако он отличается некоторой сложностью конструкции. Осмометры подобного типа были разработаны Хелфрицем [42], Жуковым и др. [42—44]. Ячейки с целью уменьшения объема изготовляются в виде фланцев с каналами. Мембрана одновременно служит прокладкой. Капилляр 3 сравнения служит для оценки высоты поднятия жидкости под действием капиллярных сил. Модифи- [c.39]

Возможности определения молекулярной массы осмометрическим методом офаничиваются точностью отсчета АЛ, а также проницаемостью мембраны для частиц исследуемого вещества. Наиболее достоверные значения Л/ , получаемые методом осмометрии, находятся в пределах от 1-10 до 7-10 . [c.31]

Все эти требования трудносовместимы. Существует около 50 конструкций осмометров, из которых даже наилучшие, например осмометр Фуосса и Мида (1943 г.), не лишены недостатков. Разработано также множество рецептов для приготовления полупроницаемых мембран в последнее время их изготавливают в основном из синтетических полимеров. Особыми, весьма сложными методами удается изготавливать мембраны, с помощью которых можно определять молекулярные массы до 2000, однако обычно считается, что мембранами можно разделить (не пропускать) молекулы с массой более 30 ООО. Кроме методов, основанных на измерении равновесного уровня жидкости в осмометре, используются и остроумные динамические методы, в которых осмотическое давление рассчитывается из скорости проникновения растворителя в осмотическую ячейку. Это значительно сокращает время измерений. [c.44]

Опыты по измерению осмотического давления показали, что мембраны не обладают достаточно совершенной полупроницаемостью они частично задерживают воду и недостаточно хорошо задерживают растворенные вещества. Кроме этого, в такого типа осмометрах, растворитель, проникая в раствор, уменьшает в течение опыта его концентрацию. В результате измеренное гидростатическое давление будет меньше осмотического давления и будет существенно зависить от природы перегородки. [c.155]

Осмотическое давление измеряют в осмометрах различных конструкций. На рис. 11.3 изображен наиболее удобный модифицированный осмометр Цимма—Мейерсона. Осмометр состоит из стеклянной ячейки 1 емкостью 3 мл, в которую впаяны два капилляра капилляр 2 диаметром 0,5 мм и капилляр 6 диаметром 2,0 мм. Капилляр 2 является измерительным, капилляр 6 служит для заполнения прибора и имеет в верхней части расширение для создания ртутного затвора. Торцевые плоскости ячейки осмометра тщательно отшлифованы. На эти плоскости накладывается полупроницаемая мембрана (из пористого стекла или из структурнооднородного целлофана) и плотно прил<имается двумя перфорированными пластинками 7. Металлический стержень 4, диаметр которого близок к внутреннему диаметру капилляра 6, закупоривает ячейку после заполнения ее раствором и служит для регу- [c.169]

Точность измерений осмотического давления зависит главным образом от качества полупроницаемых мембран (сказывается, в частности, такой фактор, как адсорбция полимера на мембране). Конструкция осмометра должна обеспечивать герметичность, исключать прогиб мембраны растворитель должен быть тщательно очищен. РезультатЕл измерений наиболее точны в области молекулярных весов порядка 3-104—5-10 [c.71]

Осмометр Мескго1аЬ (рис. 5.6). В этом осмометре горизонтальная мембрана разделяет две ячейки одну верхнюю для раствора и другую нижнюю для растворителя. К ячейке, содержащей растворитель, присоединен стеклянный капилляр. Один его конец соединен гибкой трубкой с емкостью, содержащей растворитель. В капилляр вводится пузырек воздуха, который прерывает световой луч, освещающий фотоячейку. Этот эффект используется для выравнивания осмотического тока с помощью сервосистемы. Характеристикой осмотического давления служит разность высот жидкости в капилляре, соединенном с ячейкой раствора, и в ре-, зервуаре с растворителем. [c.94]

Осмометр Shell (рис. 5.7). В этом осмометре также горизонтальная мембрана разделяет две ячейки верхнюю для растворителя и нижнюю для раствора. Одной нз стенок в ячейке с раствором, выполняющей роль пластины конденсатора, является гибкая металлическая диафрагма. Конденсатор представляет собой часть сервомеханизма, с помощью которого регулируется давление в ячейке с растворителем. При проникании растворителя через мембрану диафрагма отклоняется, возникающее при этом изменение частоты тока генерирует сигнал, приводящий в действие сервомеханизм. Равновесие регистрируется на самописце, функционирую- [c.96]

Рис. 5.8. Схема осмометра Melabs. i —ячейка с раствором 2 —мембрана 3 —ячейка с растворителем < —диафрагма из нержавеющей стали 5—подвод энергии б—тензодатчик 7 —усилитель S —самописец.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология