Сопряжение потоков потенциал

Величины Lij — коэффициенты пропорциональности градиент химического потенциала при постоянной температуре 1 1 т силы , сопряженные потоками /1 и /д. Если мы имеем дело с разбавленными или идеальными растворами, то [c.179]

Она равна д = 0, когда сопряжение отсутствует ( 12 =0), и = 1 при полностью сопряженных процессах. В начальные моменты запуска системы большая скорость сопрягающего процесса /2 снижается до минимальных значений и одновременно с этим растет величина Х1. В результате таких изменений устанавливается стационарное состояние, когда результирующий сопряженный поток обращается в нуль /] = 0. Если система полностью сопряжена, то и для сопрягающего потока устанавливается стационарное состояние /2 = 0. В этом случае в системе нет видимых изменений и вся энергия сопрягающего потока тратится на поддержание силы Х . Можно мысленно представить себе колесо турбины, погруженное в струю воды. В зависимости от глубины погружения изменяются число лопастей колеса турбины в воде (Х ), скорости ее движения (/]) и потока воды (/2). Эти примеры справедливы не только для активного переноса, но и для других случаев. Так, в системе дыхательного контроля в митохондриях скорость окисления субстрата (/2) связана с отношением АДФ/АТФ, т. е. движущей силой Хь В состоянии митохондрий, когда концентрация АДФ равна нулю и видимого образования АТФ не происходит (/] = 0), вся энергия тратится на поддержание максимального фосфатного потенциала (Х ). Добавление разобщителей уменьшает величину Х, но тогда уже /] О, что приводит к ускорению сопрягающего потока. [c.75]

Движущая сила может быть градиентом давления, концентрации, электрического потенциала или температуры. Обзор различных мембранных процессов и движущих сил дан на рис. 1-7 и в табл. 1-8. Для описания транспорта чистого компонента, проникающего через мембрану, можно применить линейные соотношения. Однако, когда проникают два или более компонента, такие соотношения в общем случае не могут быть применены, поскольку могут происходить явления сопряжения потоков и сил. Явления сопряжения могут быть описаны в терминах и формализме неравновесной термодинамики. [c.32]

Таким образом, при энергетическом сопряжении процессов в мембране в принципе возможно усиление или ослабление результирующего потока массы в направлении, определяемом градиентом химического потенциала р. (пассивный перенос), и даже миграция газов в область более высоких значений (активный перенос). В любом случае в мембране совершается работа по перемещению массы за счет части свободной энергии, освобождающейся при химической реакции другая ее часть диссипирует. [c.18]

При наличии по обе стороны мембраны сопряженных химических превращений за счет энергии сопрягающих (например, метаболических) процессов может происходить активный перенос вещества через мембрану. В принципе этот перенос может идти против химического потенциала отдельных компонентов. Рассмотрим два сопряженных между собой процесса, характеризующихся потоками У[ и У2- [c.328]

Поток называют самопроизвольным, если он возникает под действием сопряженной с ним силы. Например, градиент температуры вызывает поток теплоты (теплопроводность), градиент концентрации — поток вещества (диффузия), градиент электрического потенциала — поток зарядов (электропроводность) и т. д. Такие процессы (их называют прямыми) характеризуются кинетическими коэффициентами, пропорциональными коэффициентам теплопроводности, диффузии, электропроводности и т. п. В этих случаях Л=А У/. [c.308]

Комплексный потенциал и сопряженная скорость потока, обтекающего пластину, выражаются формулами [c.45]

Для измерения электродного потенциала нужно, чтобы окислитель сопряженной окислительно-восстановительной пары мог восстанавливаться потоком электронов [уравнение (3-62)], стекающих с поверхности электрода, во многих случаях покрытого слое.м специально обработанной платины. [c.229]

Законы переноса массы, энергии и импульса определяют плотность потока любой из этих субстанций в зависимости от градиента сопряженного с ней потенциала переноса, т. е. от удельной, отнесенной к единице объема потока массы, энергии или импульса. Потенциалом переноса в случае переноса массы является плотность (р) или концентрация (С), переноса энергии - энтальпия (Ср р), переноса импульса - количество движения единицы объема жидкости (н р). [c.17]

Дыхательная цепь транспорта электронов обеспечивает работу протонных насосов, которые используют свободную энергию потока электронов для перекачивания протонов наружу, против градиента концентрации Н . В результате, как отмечено выше, возникает электрохимический потенциал. Затем выведенные наружу ионы снова устремляются внутрь через специальные каналы или поры для этих ионов в мембране. В дыхательной цепи электроны идут по градиенту концентрации, и во время их перехода через молекулу АТФ выделяется энергия. Именно эта свободная энергия и служит движущей силой для сопряженного синтеза АТФ из АДФ и фосфата. [c.87]

Направление потока электронов при сопряжении одной окислительно-восстановительной системы с другой определяется их стандартными окислительно-восстановитель -ными потенциалами или редокс-по-тенциалами Е°. Обычно Е° системы сравнивают с потенциалом водорода, принимая последний за 0,0 В при pH 0. Однако для биологических систем обычно используют значение стандартного окислительно-восстановительного потенциала при pH 7,0 (Е° ). Стандартные окислительновосстановительные потенциалы компонентов дыхательной цепи и субстратов приведены в табл. 15.2. [c.198]

При сопряженных процессах направление одного потока может быть противоположным естественному например, положительный заряд может перемещаться в область более высокого потенциала, если второй, процесс приводит к естественному суммарному изменению. [c.169]

Сопоставляя уравнения (4.11) и (4.18), можно заметить, что градиент электрического потенциала вносит изменения в поток деполяризатора 5, который определялся одними только силами ди( узии. Величина этих изменений зависит от чисел переноса деполяризатора и сопряженного с ним аниона и от отношения зарядов обоих ионов. [c.94]

Это свидетельствует о том, что в нециклическом потоке электронов имеется всего лишь одно место сопряжения с образованием аденозинтрифосфата. Вероятнее всего (если судить по термодинамическим показателям — по перепаду значений окислительновосстановительного потенциала, а также по действию разобщителей на электронтранспортную цепь) АТФ образуется на участке цитохром Вз — цитохром f. [c.187]

Таким образом, потенциал действия можно описать как поток положительно заряженных ионов натрия, проникающих через мембрану внутрь нейрона и движущихся вдоль аксона. Главное преимущество электрического пути проведения импульса состоит в том, что сигнал распространяется на большие расстояния быстро и без затухания. Достигая окончания аксона, волна деполяризации вызывает выброс молекул медиатора из синаптических пузырьков, и механизм передачи нервного импульса опять приобретает тонкую химическую природу. Нейрон быстро восстанавливает электрохимическое равновесие и возвращается к состоянию с отрицательным потенциалом внутри клетки до следующего сигнала. Таким образом, чрезвычайно малая продолжительность синаптического сопряжения между соседними нейронами позволяет передавать через си- [c.460]

Таким образом, в кардиомиоците электромеханическое сопряжение идет в две ступени вначале небольшой входящий поток кальция активирует мембраны СР, способствуя большему выбросу кальция из внутриклеточного депо, а затем в результате этого выброса происходит сокращение саркомера. Описанный выше двухступенчатый процесс сопряжения доказан экспериментально. Опыты показали, что а) отсутствие потока кальция извне клетки прекращает сокращение саркомеров, б) в условиях постоянства количества кальция, высвобождаемого из СР, изменение амплитуды потока кальция приводит к хорошо коррелирующему изменению силы сокращения. Поток ионов Са + внутрь клетки выполняет таким образом две функции формирует длительное (200 мс) плато потенциала действия кардиомиоцита (см. 15) и участвует в процессе электромеханического сопряжения. [c.160]

Следует отметить, что не во всех мышечных клетках организма процесс сопряжения происходит, как в кардиомиоците. Так, в скелетных мышцах теплокровных потенциал действия короткий (2-3 мс) и медленный поток ионов кальция в них отсутствует. В этих клетках сильно развита Т-система поперечных трубочек, подходящих непосредственно к саркомерам близко к /-дискам (см. рис. 7.11). Изменения мембранного потенциала во время деполяризации через Т-систему передается в таких клетках непосредственно на мембрану СР, вызывая залповое высвобождение ионов Са + и дальнейшую активацию сокращения (3, 4, 5). [c.161]

Поскольку процессы, к рассмотрению которых мы приступаем, зависят большей частью от сопряжения консервативных потоков, естественно использовать уравнения с коэффициентами сопротивления. Позже мы дадим их соотношение с коэффициентами проницаемости. Рассмотрим сначала транспорт, который осуществляется только по одному способу, игнорируя пока влияние утечек Для достаточно медленных процессов обычно предполагается, что электрохимический потенциал определен в любой точке, а силы и потоки линейно связаны также в любой точке мембраны. (Предположение о локальной линейности— это мягкое предположение. При этом не обязательно, чтобы потоки были линейно связаны с интегральной силой Ар на мембране.) При выводе соотношений с коэффициентами сопротивления мы начинаем с соотношений, выражающих движущие силы как функции стационарных потоков в мембране. Пусть ось л перпендикулярна плоскости мембраны. Тогда уравнения для локальных потоков запишем в форме [c.198]

В принципе даже сложный механизм транспорта можно проанализировать с помощью диаграммных методов, использованных в гл. 5 для описания сопряжения транспорта и обмена веществ. Однако для рассматриваемых здесь базовых моделей лучше подходит более простой и прямой подход. Суть метода удобно объяснить, исходя из нашей первой модели, состоящей из одного ряда, который включает N одинаковых центров на единицу площади мембраны. На рис. 10.1 показаны три возможных состояния такой системы. Рассмотрим сначала скорость суммарного потока в отсутствие метки. Пусть константа скорости адсорбции из г-го объема выражается как а, == а с,-, где а включает стандартный химический потенциал растворенного вещества и специфическую кинетическую константу для адсорбции в данной системе растворенное вещество — мембрана, которую мы считаем симметричной. Константа скорости десорбции в каждом омывающем объеме обозначена через р, а доля занятых центров — через х. Тогда адсорбция на единице площади мембраны из -го объема идет со скоростью Л аг(1—л ), [c.221]

Как положительное, так и отрицательное изотопное взаимодействие можно объяснить самыми разнообразными механизмами. В случае пассивного транспорта фрикционное взаимодействие может привести к положительному взаимодействию растворителя и растворенных веществ при условии непрерывности электрохимического потенциала. Для растворенных веществ с разрывной функцией электрохимического потенциала проникновение через решетку по однорядному механизму способствует положительному взаимодействию, а транспорт при участии переносчика сопряжен с отрицательным взаимодействием. Циркулирующий объемный поток может индуцировать как положительное, так и отрицательное взаимодействие. [c.242]

Следует иметь в виду, что, хотя ро отличается от нуля в химической гипотезе и гипотезе параллельного сопряжения, в последней он может быть очень мал. Это означает, что если АрН поддерживать равным или близким к нулю, то фосфатный потенциал в состоянии 4 будет соответственно небольшим. Слабое сопряжение между окислением и фосфорилированием в этих условиях отражало бы диссипацию энергии, запасенной в высокоэнергетическом интермедиате с помощью реакций, дви-гающи.х протоны в режиме установившегося потока (как это уже обсуждалось ранее). Однако, если окисление продолжается, сродство постулированной реакции высокоэнергетического интермедиата не может в действительности уменьшиться до нуля за счет этого процесса и должно увеличиться за счет возрастания окислительно-восстановительного потенциала . [c.322]

Роль потенциалзависимого входа Са + через поверхностную мембрану в яйцеклетку пока не выяснена. Предполагают, что этот поток вызывает определенные изменения в мембране, препятствующие полиспермии. Такие изменения происходят за счет так называемой кортикальной реакции, сопряженной с массивным экзоцитозом содержимого многочисленных внутриклеточных гранул. Экзоцитоз инициируется в области взаимодействия со сперматозоидом и быстро распространяется по всей яйцеклетке. Секретируемые вещества (ферменты и структурные белки) изменяют структуру внеклеточных мембран, что как бы отталкивает уже не нужные сперматозоиды от плазматической мембраны после того, как происходит восстановление исходного мембранного потенциала. Не исключено также, что поступающий извне Са + запускает процесс высвобождения Са + из внутриклеточных резервуаров, подобный тому, который описан для мышечных клеток. [c.102]

Первый член в правой части уравнения У-15 соответствует потоку компонента 1 под действием градиента его химического потенциала, тогда как второй член дает вклад градиента компонента 2 в поток компонента 1. Ь 2 является перекрестным коэффициентом, или коэффициентом сопряжения, поскольку он характеризует эффект сопряжения. Ьц называется основным коэффициентом. [c.218]

До сих пор при обсуждении имеющегося экспериментального материала основное внимание было уделено проявлению в мембранном потенциале сопряженности потоков ионов и комплексона. Однако результаты, которые получены для фоновых мембран, не содержащих валиномицина, указывают на то, что изменения потенциала во времени связаны не только с перераспределением комплексона. Естественно предположить, что для фоновых мембран в области концентрированных растворов динамику потенциала определяют два ввда ионов, существенно преобладающих в мембране и С1 . Вопрос о причинах высокой катионной селективности мембран, не содержащих значительных количеств ионообменных центров, до настоящего времени остается дискуссионным. Низкая подвижность ионов С1 в мембране [б] может быть обусловлена как специфическим взаимодействием их с полимерной основой мембраны, так и образованием в мембране водных мицелл, поглощающих избыточное количество анионов. Мицеллы могут возникать при участии любых поверхностно-активных агентов, в том числе содержащихся в мембране комплексона и пластификатора, если молекулы последних именгг соответствующее строение. Если образование водных глицелл в мембране и проникновение в них ионных компонентов происходит с меньшей скоростью, чем поступление в мембрану электролита в первые моменты контакта ее с концентрированным раствором, то во времени потенциал электрода должен изменяться, поскольку по мере формирования мицелл должно уменьшаться относительное участие ионов, преимущественно поглощаемых мицеллами, в переносе электричества. Если таковыми являются анионы, то потенциал должен изменяться в направлении, соответствущем полной катионной функции. Шенно такое направление изменения потенциала наблюдалось в наших опытах для фоновых мембран при резком увеличении концентрации электролита в рас- [c.118]

В полностью сопряженной системе, когда = 1, J2 также обраш ается в нуль. Подобная взаимосвязь сопрягаюш его и сопряженного потоков наблюдается на митохондриях в системе дыхательного контроля , где проявляется зависимость скорости окисления субстрата J2 от изменения соотношения АДФ/АТФ, т. е. от дви-жуш ей силы сопряженного процесса Х. Известно, что степень дыхательного контроля есть отношение окисления субстрата в условиях фосфорилирования (состояние 3 митохондрий) дыхательной цепи к той же скорости, когда концентрация АДФ равна нулю и видимое фосфорилирование исчезает (состояние 4 митохондрий). В состоянии 4 нет результируюш его переноса протонов и образования АТФ (71 = 0), а градиент трансмембранного потенциала достигает максимальных значений (Хх = . В состоянии 4 таких образом энергия тратится не на видимую [c.136]

Предпримем попытку установить связь между обобщенными потоками и обобщенными силами Х . Прежде всего заметим, что наблюдаемый на опыте -ый обобщенный поток заведомо зависит от сопряженной с ним силы X . При наличии эффектов увлечения значение / определяется также силами, вызывающими самопроизвольный перенос обобщенных координат, увлекающих -ую обобщенную координату. Так, поток массы заряженных частиц в системе зависит не только от градиента соответствующего химического потенциала, но и от градиента электрического потенциала, поскольку последний является источником самопроизвольного переноса электрических зарядов, увлекающих массы заряженных частиц. Перенос той или иной обобщенной координаты (например, массы /с-го компонента) всегда сопровождается трением субстрата переноса о среду. Сила трения зависит от скорости переноса относительно среды. Среда в общем случае не является неподвижной. Поэтому скорость переноса 1-ой обобщенной координаты относительно среды зависит от значения и направления потоков других обобщенных координат. Дополнительным источником, определяющим взаимосвязь обобщенных потоков, могут быть диссипативные эффекты, производимые каждым из них. Учитывая сказанное, можно утверждать, что в общем случае каждыйТиз обобщенных потоков определяется всеми без исключения обобщенными силами, т. е. [c.82]

Невозможность измерения энергетических эффектов отдельных электродных реакций. Любая электродная реакция протекает только параллельно со второй, сопряженной реакцией. Из-за искажаюшего влияния этой реакции (в том числе из-за тепловых, диффузионных и других потоков в электролите) невозможно определить экспериментально энергетические эффекты и, следовательно термодинамические параметры отдельной электродной реакции. Эти параметры не могут быть и рассчитаны, так как для этого требуется знание электрохимических потенциалов отдельных ионов и гальвани-потенциала на границе электрод/электролит. Все термодинамические расчеты и измерения относятся только к токообразуюшей реакции в целом (в том числе к реакциям с участием электрода сравнения). [c.54]

Возможность такого сопряжения обеспечивается наличием в клетке окислительно-восстановительных цепей, представляющих собой сочетание соединений, способных обратимо окисляться и восстанавливаться и, тем самым, выполнять функции доноров и акцепторов электронов. Представим себе раствор, содержащий некоторое количество трех- и двухвалентной соли железа (РеС1з и РеСЬ). Если в этом растворе будут преобладать ионы Ре +, то будет идти восстановление Ре + в Ре + за счет электронов, получаемых от РеСЬ. В случае преобладания иона Ре + будет идти окисление последнего за счет передачи электронов ионам Ре +. Соотнощения между этими двумя направленными в противоположные стороны потоками электронов определяются соотношением количеств ионов двух- и трехвалентного железа, т. е. потенциалом системы. Если в раствор, содержащий в избытке ионы Ре +, поместить платиновый электрод, то раствор будет отнимать электроны у последнего. Отдавая электроны, электрод будет приобретать положительный заряд. Передача электронов электродом будет продолжаться до тех пор, пока величина потенциала достигнет такого уровня, который уравновесит стремление электронов переходить на ионы Ре +. В случае если платиновый электрод помещен в раствор с избытком иона Ре2+, будет идти окисление последнего, а отдаваемые им электроны сообщат электроду отрицательный заряд. Очевидно, что погруженный в раствор с избытком Ре + электрод приобретет больший положительный потенциал, чем электрод, находящийся в растворе с преобладанием иона Ре +. Потенциал платинового электрода является показателем, точно характеризующим стремление окислительно-восстановительной системы поглощать либо отдавать электроны, т. е. ее сродство к электронам. [c.213]

Поток, или что то же, перенос обобщённой координаты называется самопроизвольным, если он вызван сопряженной с ним термодинамической силы. Например, градиент температуры вызывает поток теплоты или градиент концентращ и — поток массы. Поток, вызванный не сопряженной с ним силой, называется вынужденным. Так, градиент электрического потенциала вызывает сопряженный с ним поток электрических зарядов, например ионов. Но, поскольку у электрических зарядов есть их материальный носитель — масса, то одновременно возбуждается поток массы. В этом и состоит эффект увлечения одних обобщённых координат другими. [c.34]

Коэффициенты L, в этом линейном законе называются феноменологическими или кинетическими коэффициентами. Причем диагональные коэффициенты Ьц определяют прямые явления переноса, а недиагональные коэффициенты непрерывно связанные с прямыми,— перекрестные или сопряженные процессы. Так, по закону теплопроводности Фурье (13.20) 1радиен 1 температуры вызывает поток теплоты L, . = L = ч по закону Фика градиент концентрации вызывает диффузию 1=- ргадг, = по закону Ома градиент потенциала вызывает юк agгadф, Ь=а и т.д. Наряду с этими прямыми процессами переноса возникают и сопряженные с ними процессы. Например, прн существовании градиента температуры кроме переноса теплоты может происходить и перепое массы (термодиффузия). Такие перекрестные процессы характеризуются недиагональными коэффициентами ,1. Так, плотность потока массы при наличии градиента концентрации и градиента температуры равна [c.263]

Еще одна трудность, связанная с классическим описанием,, состоит в том, что при рассмотрении кожи лягушки на языке электрических аналогий имеется опасность предположения о существовании постоянной или стехиометрической зависимости между скоростями транспорта и метаболизма при всех условиях эксперимента [18,20]. Отсюда иногда возникало убеждение, что линейная зависимость между скоростями транспорта и метаболизма доказывает существование стехиометрии и позволяет рассчитать стехиометрические соотношения, несмотря на то что линейность не эквивалентна пропорциональности. К тому же, когда экспериментально обнаруживается переменная стехиометрия, как часто случается, например, при исследовании окислительного фосфорилирования, это приписывают обычно техническим недостаткам, вместо того чтобы исследовать ее внутренний смысл. Полное сопряжение (стехиометрия) транспорта и метаболизма фактически найдено в идеальных электрохимических ячейках. Однако в биологических системах следовало бы ожидать частичного десопряжения вследствие либо разложения метаболических интермедиатов, либо диссипации градиента электрохимического потенциала из-за утечки [16]. В таких случаях поддержание разности электрохимических потенциалов в ткани, даже в отсутствие результирующего потока, потребовало бы затраты метаболической энергии. Это находится в очевидном противоречии с трактовкой, лежащей в основе уравнения (4.1), которая подразумевает, что в отсутствие результирующего потока скорость совершения работы (1У Х скорость натриевого транспорта) будет равна нулю. Считается, что уравнение (4.1) дает только минимальную величину необходимой скорости расходования метаболической энергии,, но если это так, то данная трактовка несколько утрачивает свою ценность как средство точного анализа энергетики транспортной системы. [c.55]

Справедливость общего уравнения для отношения потоков при наличии активного транспорта была также проверена на примере плоских мембран мочевого пузыря жабы, укрепленных в камерах [19]. При использовании бикарбонатного раствора Рингера в активном транспорте участвует в основном натрий, а пассивный поток натрия не зависит от изотопного взаимодействия и не сопряжен с потоками других веществ. Поэтому измерения электропроводности ткани и потока натрия внутрь при наличии и в отсутствие активного транспорта дают удобный способ определения зависимости от потенциала потоков натрия внутрь и наружу по активному пути. В согласии с результатами Чена и Уолсера [2] было показано, что по мере приближения [c.262]

Как и ранее, подстрочные индексы Р, Н и О относятся соответственно к фосфорилированию, суммарному потоку протонов и окислению субстрата. Несмотря на сложность системы, уравнение (13.3) вполне адекватно. Мы рассматриваем только стационарные состояния, в которых потоки таких частиц, как Са2+, Mg2+ и Н2О, останавливаются, поскольку сопряженные силы, т. е. градиенты электрохимического потенциала, экспериментально не контролируются 2, Генерация и расщепление высокоэнергетического интермедиата, если они имеют место, будут, вероятно, осуществляться за время, которое на несколько порядков меньше, чем время, необходимое для установления или релаксации стационарной протонодвижущей силы. В любом случае эта реакция образует в принципе типичный циклический процесс сопряжения, который ранее обсуждался Качальским и Шпенглером [20]. В стационарном состоянии такие процессы выражаются лишь в неявном виде через феноменологические коэффициенты, а не в явном виде через функции диссипации. В обзоре Роттенберга [29] показано, что в данном случае циклический сопрягающий процесс (при участии высокоэнергетического интермедиата) действительно в неявном виде выражается через феноменологические коэффициенты. [c.317]

В гл. 7 было показано, что степень сопряжения для системы с термодинамической линейностью можно получить из отношения входного потока в состояниях статического напора и установившегося потока [уравнение (7.47)]. К сожалению, в митохондриях и хлоропластах трудно поддерживать установившийся поток по фосфорилированию или транспорту протонов. В первом случае аденилаткиназная реакция не позволяет достаточно сильно снизить отношение АТФ/АДФ, а во втором — быстрое нарастание электрического потенциала обычно подавляется даже в сильно забуференных системах. Однако состояние статического напора можно получить за несколько секунд. Роттенберг [29] предложил метод определения степени сопряжения, который снимает проблему установившегося потока без слишком сложных измерений. Этот подход основан на классическом определении коэффициента дыхательного контроля. Он включает сопоставление статического напора (состояние 4 для окислительного фосфорилирования) и подходящего стандарт- [c.327]

Хемиосмотическая теория сопряжения. В настоящее время наибольгним признанием пользуется хемиосмотическая теория английского биохимика П. Митчелла (1961). Он высказал предположение, что поток электронов через систему молекул-переносчиков сопровождается транспортом ионов через внутреннюю мембрану митохондрий. В результате на мембране создается электрохимический потенциал ионов Н , включающий химический, или осмотический, градиент (ДрН) и электрический градиент (мембранный потенциал). Согласно хемиосмотической теории электрохимический трансмембранный потенциал ионов и является источником энергии для синтеза АТР за счет обращения транспорта ионов через протонный канал мембранной -АТРазы. [c.158]

Известно, что в сверхпроводниках существуют одновременно вихри левой и правой поляризации, что должно приводить к своеобразной памяти структуры вихревого потока. На рис. 6.17 приведена форма трансформации разряда в воздухе, из которой следует, что изменение пространственного положения сопряженного нагрузочного проводника (работающего в поле высокого потенциала как сверхпроводник) возникающий разряд сохраняет свою цилиндрическую форму, при этом изгибается так, чтобы ось разряда оставалась коллинеарной пространственному положению нагрузки. Подобные эффекты для равновесной плазмы не характерны, поэтому приведенный пример отражает свойства электромагнитньгх вихрей в сверхпроводниках. [c.387]

Проведенное рассмотрение показывает, что неравновесная термодинамика является мощным инструментом исследования транспортных свойств ионообменных мембран. Основным достоинством этой науки является то, что она позволяет обозреть все явления переноса через мембрану с единых теоретических позиций и стать, таким образом, фундаментом, отталкиваясь от которого, можно проводить более детальное изучение свойств мембраны и мембранных систем. Важным преимуществом является простой математический аппарат, приводящий к линейным уравнениям со сравнительно небольшим числом феноменологических коэффициентов. Не совсем четкий смысл этих коэффициентов, особенно перекрестных, вполне компенсируется параллельным рассмотрением фрикционной модели, приводящей к идентичным уравнениям переноса. Анализ концентрационных зависимостей коэффициентов проводимостиу, сопротивления / ,у и фрикционных коэффициентов А2,ухарактере взаимодействий компонентов мембраны. Что касается количественных оценок с помощью данной модели, то здесь в последние годы достигнут заметный прогресс. Благодаря усилиям многих исследователей, в первую очередь Мирса и Наребской с сотрудниками, решена задача идентификации уравнений переноса ТНП определен набор экспериментов и разработаны методы их обработки, позволяющие численно определять феноменологические коэффициенты переноса в зависимости от концентрации внешнего раствора. Использование этих данных для расчета потоков частиц через мембрану при современном развитии вычислительной техники представляется уже несложной задачей, особенно если воспользоваться концепцией виртуального раствора. Использование этой концепции позволяет заменить при решении дифференциальных уравнений переноса зависимость феноменологических коэффициентов от координаты на их зависимость от концентрации. Необходимо обратить внимание на то, что использование концепции виртуального раствора позволяет существенно упростить постановку и решение сопряженных краевых задач, учитывающих одновременно транспорт ионов в мембране и омывающем ее растворе. Традиционным в такого рода задачах является запись уравнений Нернста-Планка в мембране и окружающих ее диффузионных слоях и в использовании в качестве условий сопряжений на границах мемфана/раствор соотношений Доннана отдельно для скачка потенциала и для скачка концентрации. Применение же уравнений переноса типа (2.123) или (2.151) и выражения (2.129) для градиента потенциала подразумевает использование в качестве условий сопряжения условия непрерывности концентрации и потенциала. Условие непрерывности электрохимического потенциала, лежащее в основе соотношений Доннана, выполняется при этом автоматически. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология