Мембрана проницаемость для веществ

Мембрана Растворенное вещество Давление Я, МПа (КГС/СМ2) проницаемость 0, л/(м2-ч) селективность по катиону ф, % [c.90]

При опреснении воды методом обратного осмоса пресную воду отделяют от растворенных в ней солей при помощи мембраны, проницаемой для воды, но непроницаемой для солей. Как было изложено в разд. 12.6, ч. 1, для этого необходимо наличие селективной мембраны, пропускающей только воду, но задерживающей растворенные в ней вещества. Если поместить такую мембрану между рассолом и пресной водой, тенденция к выравниванию концентраций по обе стороны мембраны заставит воду проникать через мембрану в рассол. Этому процессу можно воспрепятствовать, при- [c.154]

Можно, однако, осуществить процесс выравнивания концентраций равновесно или, по крайней мере, почти равновесно и заставить систему совершать работу за счет выравнивания концентраций. Это возможно, если располагать перегородкой (мембраной), проницаемой только для одного из компонентов (полупроницаемая мембрана). Практически можно приготовить мембрану, проницаемую для растворителя и непроницаемую для растворенного вещества. Для определенности будем далее рассматривать водные растворы и мембраны, проницаемые для воды. Рассмотрим раствор, находящийся в замкнутом объеме, отгороженном полупроницаемой мембраной, по другую сторону которой находится вода. В растворе химический потенциал воды ниже, чем в чистой воде, Поэтому вода начнет поступать в раствор. Из-за малой сжимаемости раствора возникнет давление на мембрану со стороны раствора. Если мембрана жестко зафиксирована, то это давление уравновесится сопротивлением мембраны. Разность давлений раствора и растворителя на полупроницаемую мембрану называется осмотическим давлением. [c.209]

Были изготовлены мембраны, проницаемые для растворителя, но почти совершенно непроницаемые для растворенного вещества. Такие мембраны называются полупроницаемыми мембранами. Если полупроницаемая мембрана служит границей между раствором и соответствующим чистым растворителем, то давление в растворе должно превышать давление в растворителе, чтобы не дать возможности растворителю проникать сквозь мембрану и переходить в раствор. Необходимая для поддержания равновесия разность дав.чений называется осмотическим давлением л, величина которого в очень грубом приближении определяется формулой [c.476]

Характерной особенностью клеток эукариот является присутствие митохондрий — сложных образований с двойной мембраной, близких по величине к бактериям (рис. 1-3 и 1-4). Внутренняя мембрана митохондрий образует многочисленные глубокие складки, так называемые кристы (гребневидные выросты). Наружная мембрана проницаема для соединений с небольшим молекулярным весом, но проникновение веществ во внутреннее пространство митохондрий (в матрикс) и выход из него находятся под строгим контролем внутренней мембраны. Хотя отдельные окислительные реакции протекают в ЭР, все же основные процессы, связанные с образованием и накоплением энергии, у аэробных организмов локализованы в митохондриях именно в этих органеллах происходит утилизация основной части кислорода. В свое время многие биохимики были крайне удивлены, обнаружив в митохондриях кольцевую ДНК с небольшим молекулярным весом. Далее оказалось, что ми- [c.33]

Для всех мембранных процессов характерно накопление на поверхности мембраны частиц веществ, которые не проходят через мембрану. Это явление получило название концентрационной поляризации. Образующийся слой часто обладает меньшей проницаемостью, чем сама мембрана. Чтобы разрушить слой, необходимо перемешивать жидкость над поверхностью мембраны. Поэтому подавляющее большинство мембранных аппаратов работает в проточном режиме. [c.519]

Главная трудность при определении осмотического давления, особенно с растворами веществ, имеющих молекулярные веса меньше чем 20 000, возникает из-за прохождения растворенного вещества через мембраны. Если мембрана проницаема, как для растворителя, так и для растворенного вещества, необходимо вносить ряд поправок, чтобы вычислить истинное осмотическое давление из измеренных значений. [c.198]

Другая причина ограниченного набухания высокомолекулярных веществ заключается в том, что между молекулами полимера могут быть поперечные химические связи (так называемые мостики ), благодаря которым все вещество, по существу, представляет собой пространственную сетку. Такая структура препятствует отрыву макромолекул друг от друга и переходу их в раствор. Кроме того, если даже не все молекулы полимера связаны в пространственную сетку, то такая сетка может играть роль мембраны, проницаемой для малых молекул растворителя и препятствующей диффузии макромолекул из набухшего полимера. В результате увеличения объема высокомолекулярного вещества при набухании в простран- [c.152]

Под диффузионной проницаемостью понимают проницаемость, связанную с растворением в материале мембраны проникающего вещества и его диффузией. Фазовой проницаемостью называют проницаемость, не связанную с изменением фазового состояния проникающих через мембрану веществ. [c.19]

СОСТОЯНИИ (локальные значения зависят от локальных концентраций), а также от природы и величины движущих сил. В уравнении (23) Us/ s представляет собой зависящее от концентрации слагаемое в разности химических потенциалов растворенных веществ, для которых мембрана проницаема, т. е. [c.431]

С, а ее химический потенциал составляет [х. Можно считать, что этот слой находится в равновесии с некоторым гипотетическим свободным раствором ( соответственным раствором). Такой свободный раствор должен содержать все сорта частиц, для которых мембрана проницаема, и, кроме того, для него должно выполняться условие = [Хд. Концентрация этого раствора определяется коэффициентом распределения растворенного вещества между мембраной и раствором, т. е. [c.440]

Полимерные мембраны проницаемы в отношении молекул различных веществ и ионов, однако ях диффу- [c.89]

В сепараторе с полупроницаемой мембраной из силиконовой резины (рис. 85, б) используется прямо противоположный процесс — ускоренное проникновение органических люлекул через полимерную силиконовую мембрану [62]. В этом случае органические продукты, обладающие повышенной растворимостью в полимерном материале мембраны, селективно сорбируются ее поверхностью, диффундируют через нее и десорбируются в полость ионного источника масс-спектрографа. Такой процесс избирательной проницаемости веществ через полимерные мембраны достаточно интенсивно изучается и используется для разделения некоторых смесей [63]. [c.186]

Проницаемость веществ через полимерные мембраны, полученные способом спекания, возрастает с увеличением размера частиц, а проницаемость воздуха возрастает вдвое с увеличением размера гранул от 0,18 до 1,0 мм [20]. Поскольку эффективная площадь мембраны низка и распределение пор по размерам может изменяться в зависимости от распределения частиц по размерам и структуры упаковки, процесс производства мембран спеканием, как правило, осуществляется в тех случаях, когда используются материалы, из которых мембраны могут быть получены только этим способом. Действительно, до недавнего времени из-за низкой растворимости или полярности полиэтилена и полихлортрифторэтилена мембраны из этих материалов получали только способами спекания и литья из расплава. [c.297]

Процесс ультрафильтрования характеризуется селективностью и проницаемостью. Селективность ф [в % (масс.) ] зависит от свойств мембраны и веществ, составляющих раствор, и определяется выражением [c.203]

Процесс протекает под влиянием разности химических потенциалов или парциальных давлений, пропорциональных концентрации диффундирующего вещества (называемого далее пенетрантом) с обеих сторон мембраны. Проницаемость полимерных пленок обусловлена главным образом активированной диффузией, однако для гетерогенных пленок возможен смешанный механизм из-за фазового проникновения пенетранта в микрополости вокруг частиц наполнителя или крупных кристаллических образований. [c.233]

Осмос. В разделе Диффузия в растворе уже говорилось, что в животных и растительных организмах, а также в экспериментальных исследованиях существуют и применяются полупроницаемые перегородки — мембраны, разделяющие растворитель и раствор или растворы различной концентрации. Мембраны различают по составу, структуре, размеру пор, отношению к различным растворителям. Они могут быть животного (например, мочевой пузырь), растительного (оболочка клетки) и искусственного происхождения (пленки из целлофана, коллодия). Некоторые из них проницаемы только для растворенного вещества, другие — только для молекул растворителя. Например, глиняная мембрана, содержащая в порах соль Сиг [Ре(СЫ)б], проницаема только для молекул воды. Именно мембраны последнего типа будут рассмотрены в этом разделе. Различные биологические мембраны, проницаемые не только для частиц растворителя, но и для ионов и молекул растворенных веществ, будут рассмотрены в разделе Мембранные потенциалы . При наличии мембран в растворах наблюдают явление осмоса. [c.70]

Осмотическое давление — одна из основных характеристик растворов как низкомолекулярных веществ, так и полимеров. Основная трудность при изучении поведения низкомолекулярных соединений в растворе осмотическим методом заключается в сложности подбора полупроницаемой мембраны (мембраны, проницаемой для растворителя, но не проницаемой для растворенного вещества). [c.94]

Если теперь предположить, что мембрана проницаема для растворенного вещества и воды и что они взаимодействуют, проходя через мембрану, то объемный поток в сторону воды, связанный с потоком растворенного вещества, будет больше, чем в предыдущем случае, так как вещество, движущееся в сторону чистой воды, увлекает за собой и воду. Следовательно, гидростатическое давление должно уменьшиться еще сильнее, чем в предыдущем случае, так что [c.184]

Как правило, клетки очень малы, их диаметр чаще всего намного меньше 1 мм. Их трудно различить невооруженным глазом. Впервые их удалось разглядеть более 300 лет назад, вскоре после того, как были сконструированы первые микроскопы. Клетки высших организмов (растений и животных) имеют следующее строение (рис.1). Клетки окружены мембраной, состоящей из липидов. Мембрана проницаема только для определенных молекул питательных веществ и ионов. Благодаря этому содержимое клетки удерживается внутри и не вытекает в окружающую среду. Растительные клетки имеют дополнительную клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, которая придает растительным тканям структурную жесткость. Во всех клетках, кроме бактериальных, внутреннее клеточное пространство раз- [c.8]

Коэффициент отражения — безразмерная постоянная величина, зависящая от природы растворенного вещества. Если мембрана проницаема только для воды и непроницаема для растворенных веществ, то от—1 и = Если же мембрана проницаема ие только для воды, но и для растворенных веществ, то [c.69]

Микротельца представляют собой образования, близкие по величине к митохондриям. С точки зрения методов выделения микротелец, важным является то, что их мембраны проницаемы для сахарозы (митохондрии для сахарозы непроницаемы) и ультрацентрифугирование в градиенте плотности этого вещества дает удовлетворительные результаты по идентификации органелл. Эти структуры овальной формы, образованы элементарной мембраной и тонкозернистым матриксом. Диаметр микротелец составляет 0,6—0,7 мкм. Число их в клетке (например, печени) достигает 100 и в 5 раз превышает количество лизосом. [c.19]

Рассмотрим наиболее простой случай равновесия Доннана для вещества типа коллоидного электролита состава NaR. Пусть по одну сторону мембраны вначале имеем раствор NaR (I), а по другую —Na l (И) предположим, что мембрана проницаема для всех ионов кроме R". [c.305]

Полупроницаемые мембраны. Основная трудность в определении молекулярных масс методом осмометрии заключается в выборе мембраны. Идеальная полупроницаемая мембрана должна быть непроницаемой для молекул растворенного вещества и обладать высокой проницаемостью для растворителя. Материал мембраны не должен взаимодействовать с растворителем. В зависимости от типа применяемой мембраны могут наблюдаться значительные отклонения при осмотических определениях, особенно для поли-дисперспых образцов с высокой молекулярной массой. Так, для одного и того же образца полистирола были получены значения Мп от 7000 (при использовании плотной мембраны, проницаемой для молекул с массой < 1000) до 225 ООО (для пористой мембраны, через которую способны диффундировать молекулы с массой [c.96]

Исследовано (в ультрацентрифуге) молекулярно-весовое распределение поливинилпирролидона с малым (11 000 и 28 000) и большим (328 000) молекулярным весом. Молекулярно-весовое распределение поливинилпирролидона 1С мол. весом 17 600 было и-оследовано также осмометрическим методом, когда применяемая мембрана проницаема для растворенного вещества 472 Исследовано осмотическое давление водных растворов фракций поливинилпирролидона Сравнительное исследование полидисперсности поливинилпирролидона методом дробного осаждения, термодиффузией и фильтрацией через гель (нерастворимый крахмал) показало, что метод термодиффузии позволяет добиться высокой селективности при разделении высоко молеку-лярных фракций, в то время как фильпрация разбавленного раствора через гель эффективно разделяет лишь сравнительно низкомолекулярные фракции 74,1475 Исследование концентрационной зависимости коэффициентов диффузии образцов поливинилпирролидона мол. весом 1100, 24 500, 40 000 и 160 000 показало, что в соответствии с гидродинамическими теориями коэффициенты диффузии, экстраполированные к бесконечному разбавлению, обратно пропорциональны молекулярному весу в степени 0,6 [c.746]

Проницаемость мембран — способность мембраны пропускать вещество ползшроницаемые мембраны обладают свойством преимущественно пропускать определенные компоненты жидких иди 1 азовых смесей. [c.374]

В катодной и анодной камерах происходит увеличение концентрации растворенных веществ, а в средней камере происходит частичное снижение концентрации — обессоливание. Производительность такой установки невелика вследствие дополнительного переноса ионов через рабочую камеру. Повысить эффективность работы можно при использовании активных ионитовых мембран. Такие мембраны обладают соответственно свойствами катионита или анионита. Применение активных ионитовых мембран в электродиализе повышает эффективность применения этого процесса для обессоливания воды. На рис. 8 приведена схема трехкамерной электродиа-лизной установки. Катодная камера отделена от камеры обессоливания катионитовой мембраной, анодная камера — анионитовой. Исходная вода подается во все камеры. В процессе работы установки в средней камере происходит обессоливание воды, а в крайних наблюдается повышение концентрации раствора. Осуществление процесса электродиализа с применением ионитовых мембран основано на избирательном (селективном) переносе ионов определенного знака через мембрану. Анионитовая мембрана, несущая положительный заряд фиксированных на матрице катионов, избирательно пропускает только анионы из раствора, отрицательно заряженная катионитовая мембрана проницаема только для катионов. Благодаря селективной проницаемости ионитовых мембран катионы из камеры обессоливания беспрепятственно проходят в катод- [c.89]

Селективность проницаемости конденсирующихся газов и паров — более сложный процесс вследствие увеличения силы взаимодействий систем мембрана — растворенное вещество и растворенное вещество — растворенное вещество. Сорбция мембранами газов, у которых наблюдается тенденция сильно взаимодействовать с мембраной и насыщать ее, энергетически выгодна. Таким образом, коэффициент растворимости приобретает значительно большую важность, чем для некоиденсирующихся газов. В зависимости от того, насколько близки значения параметров растворимости пермеата и полимерной мембраны, возможно различное протекание процессов [c.35]

Можно отметить множество различных явлений при движении вещества через ионообменные мембраны. Фактом первостепенной важности является то, что проницаемости противоио-нов, катионов и неэлектролитов различаются, особенно в случае высоких мембранных емкостей и разбавленных растворов. Как уже отмечалось, эти различия обусловлены диффузией, взаимодействием пары мембрана — растворенное вещество и пространственным фактором. Концентрация противоионов в мембране превышает концентрацию коионов. В разбавленных растворах концентрация противоиона мембраны может по существу не зависеть от концентрации раствора и превышать концентрацию коиона на несколько порядков. С другой стороны, концентрация противоионов ниже, а концентрация коионов выше, чем в мембране. [c.43]

В отсутствие нерастворяющего порообразователя или сильного взаимодействия П — П фазовой инверсии не происходит (золь 1 гель) и образуются плотные мембраны или пленки с высоким сопротивлением проницаемости вещества. Их структура включает обособленный плотный барьерный слой. При низкой концентрации иерасиворителя могут быть получены мембраны с закрытыми ячейками, характеризующиеся низкой пористостью и существенным сопротивлением проницаемости вещества (рис. 7.8). Однако толщина плотного барьерного слоя в них существенно меньше. При средних концентрациях нерастворителя образуются мембраны со смешанными (открытыми и закрытыми) ячейками (рис. 7.9). Плотный барьерный слой в этих мембранах значительно тоньше, и виден тонкий переходный слой, содержащий закрытые ячейки, плотность которого находится между плотностью барьерного слоя и плотностью пористой открытоячеистой структуры, находящейся в объеме мембраны. [c.249]

При использовании мембран из целлюлозы (например, ультрацеллофильтров, производимых фирмой Membran-filtergesells haft в Геттингене) возникают некоторые затруднения, так как эти мембраны проницаемы для низкомолекулярных веществ. Однако величину нор таких мембран можно уменьшить обработкой соответствующими растворителями Осмотическое давление л лучше всего измерять при 20—30° С. Из отношения осмотического давления к концентрации (я/с) при бесконечном разбавлении вычисляют молекулярный вес, используя следующее уравнение [c.133]

Поскольку вода снаружи мембраны находится при атмосферном давлении и не содержит растворенных веществ, внутреннее давление Р = —RT s = —л равно осмотическому давлению внутри осмометра, как было показано ранее. Если предположить теперь, что мембрана проницаема для растворенного вещества, но вода и рас-тзоренное вещество проходят через мембрану независимо друг от друга, то А остается равным нулю и результирующий поток воды отсутствует, однако имеется объемный поток, равный потоку растворенного вещества, = J Vs = V ksA s, где = (uRT, как было показано ранее. Следовательно, чтобы создать положение, при котором /д = О, значение А должно быть понижено так, чтобы поток воды Ja,Va, = со стороны чистой воды уравновешивал поток J Vs со стороны раствора. Это достигается снижением АР. Приравняв оба потока, получим новую величину АР [c.183]

Связь между нейронами осуществляется в основном через посредство синапсов. Распространяющийся по аксону нервный импульс, или спайк, приходит к синаптическому окончанию и вызывает вьщеление из пресинаптической мембраны особого вещества — нейромедиатора, который изменяет проницаемость постсинаптической мембраны для определенных ионов. В результате возникает сдвиг потенциала на постсинаптической мембране, длящийся 15-20 мс и вызывающий изменение трансмембранного потенциала клетки, воспринимающей нервный импульс. В зависимости от типа синапса происходит увеличение поляризационного трансмембранного потенциала — гиперполяризация (для тормозных синапсов) или уменьшение этого потенциала — деполяризация (для возбудительных синапсов). Если сома деполяризована относительно денд 1та, то вследствие различия их трансмембранных потенциалов внутри клетки начинает течь ток в направлении дендрита, из которого он вытекает во внеклеточную среду, причем в области сомы ток [c.120]

Для проницаемости вещества через мембраны, например для диффузии кислорода в клетку, важна его диффузия не только через гидрофобный слой липидов и белков, но и через неподвижные слои воды, примыкающие к мембране (примембранные слои). Рассмотрим этот вопрос количественно (рис. 51). Пусть вещество диффундирует в клетку. Вещество, которое переходит из одного перемешивающегося водного раствора ( снаружи ) с постоянной концентрацией Сн, в такой же раствор по другую сторону мембраны ( внутрь ) с концентрацией с , должно преодолеть три диффузионных барьера первый примембранный слой воды, саму мембрану и второй примембранный слой воды. Потоки через эти три слоя по закону Флка равны [c.124]

На рис. 1-10 представлена схема мембранного отделения чистой воды из раствора солей. Мембрана проницаема для растворителя (воды) и непроницаема для растворенного вещества (соли). Для того чтобы вода протекала через мембрану, приложенное давление должно быть выше осмотического давления. Как видно из рис. 1-10, вода течет из разбавленного раствора (или чистой воды) в концентрированный раствор, если приложенное давление меньше осмотического. В том случае, если приложенное давление выше осмотического, вода течет от концентрированного раствора к разбавленному (см. также рис. 1-1). Эффективный водный поток можно выргьзить уравнением 1-21, если предположить, что растворенное вещество не проникает через мембрану [c.298]