Осмотический поток

Обратный осмос можно рассматривать как процесс обратный прямому осмосу. В прямом осмосе поток растворителя направлен из более разбавленного раствора в более концентрированный, в обратном осмосе — наоборот. При этом вследствие концентрирования раствора перед мембраной и разбавления на выходе возникают осмотическое давление и осмотический поток ( прямой осмос), направленный навстречу фильтрационному. В результате рабочее давление равно разности между приложенным и осмотическим. Чем выше концентрация подлежащего опреснению раствора, тем выше перепад осмотических давлений и тем больше гидродинамическое давление, необходимое для реализации опреснения. [c.383]

Разрабатываются способы интенсификации добычи нефти путем использования электроосмоса в процессе вытеснения нефти водой из коллекторов. Перспективность этого направления, как и использования электроосмоса при фильтрации, связана с тем, что с увеличением дисперсности системы увеличивается ее гидравлическое сопротивление и фильтрация становится все менее эффективной. Эффективность же электроосмоса возрастает по мере развития диффузных слоев с увеличением Sq. Эти исследования, сопряженные с разработкой теории совместного электроосмоса двух жидкостей (нефти и воды), развиваются в работах Тихомоловой (ЛГУ) . Успешными оказываются и попытки использовать электроосмос для осушки стен сырых зданий. Путем закладки гальванических элементов в стену здания создается постоянный электро-осмотический поток, направленный навстречу восходящему потоку влаги, обусловленному капиллярным поднятием. [c.212]

При этом в зависимости от знака (определяемого знаком адсорбции) капиллярно-осмотический поток может ускорять или тормозить диффузию. [c.293]

В опытах со смесями вода—этиловый спирт отношение капил-лярно-осмотического потока /сц (см. рис. Х.З, кривые 1 я 2) к диффузионному = О АСИ (кривая 3) составило 3,3 в фильтре Шотта № 5 при АС = 10% и средней концентрации раствора в порах Ст = [c.294]

Использование для неионных растворов макроскопической теории дисперсионных сил позволяет прогнозировать изменения концентрации растворов в тонких порах, а также направление и величину капиллярно-осмотического потока по уравнению (Х.27). Так, для мембраны из кварца и раствора октана в тетрадекане значение Ад в уравнении (Х.29)получено равным —0,056 кТ [17]. Этому значению отвечает понижение концентрации октана вблизи поверхностей щелевой поры примерно вдвое по сравнению с С . Полярность компонентов может быть в первом приближении охарактеризована величиной показателя преломления п 1 6. Для рассмотренной системы было соблюдено условие отрицательной адсорбции ПуШ П2 [c.298]

Влияние встречного капиллярно-осмотического потока обсуждается ниже в 4. Учет этого потока необходим при расчетах перепада давления АР, необходимого для прокачивания раствора с оптимальной скоростью, найденной из уравнения (Х.37). Расчеты толщины ламинарного подслоя б представляют собой самостоятельную задачу, решаемую методами гидродинамики [24—27]. [c.303]

Как видно из рис. Х.9, влияние встречного капиллярно-осмотического потока приводит к заметным отклонениям от закона Дарси. Таким образом, наблюдавшаяся нелинейность фильтрационных зависимостей может быть связана с явлением капиллярного осмоса. При высоких скоростях фильтрации зависимость [c.312]

Рис.Х.9. Влияние капиллярно-осмотического Потока на фильтрацию растворов в тонкопористых телах

Это, безусловно, положительно сказывается па скоростях бурения. Но вопросы качества вскрытия пластов решаются частично. Не исключается контакт промывочной жидкости с коллектором, а значит, осложнения, связанные со смачиванием. При этом возможны локальные процессы формирования зоны проникновения в результате диффузии, осмотических потоков, капиллярной пропитки и других процессов массообмена (растворение, выщелачивание, адсорбция и десорбция и др.) [3, 8]. [c.58]

Возникновение объемного потока через вентиль под действием Лф называют электроосмосом. Вклад в полный объемный поток, обусловленный явлением электроосмоса, будем называть электро-осмотическим потоком 1у,ао)- Согласно опытным данным [c.315]

Хотя вода может проникать через поры полупроницаемой мембраны в обе стороны, но скорость ее перемещения в раствор при осмосе больше, чем в обратном направлении. Здесь мы имеем дело с проявлением одной из общих тенденций естественных процессов энтропийного характера самопроизвольное выравнивание фактора интенсивности по всей осмотической системе (гл. 9, 9). Таковым в рассматриваемом случае является концентрация раствора, но рассматриваемая не в отношении растворенного вещества (как обычно), а в отношении растворителя. Так, число молекул в единице объема чистого растворителя больше, чем у раствора, так как часть объема раствора занята частицами растворенного вещества. Другими словами, концентрация растворителя (HjO) в сосуде А (рис. 11-4) больше, чем в сосуде Б. Самопроизвольно возникает процесс выравнивания концентрации воды в осмотической системе, и поток растворителя направится в сторону раствора. Полупроницаемая мембрана не является для этого существенной помехой. Выравнивание концентрации растворителя равносильно выравниванию общей концентрации раствора в целом. Вообще, при осмотических процессах растворитель диффундирует в направлении выравнивания концентраций двух растворов, соприкасающихся между собой через полупроницаемую перепонку. Когда обе концентрации станут равными, осмотический поток растворителя прекратится — система перейдет в состояние подвижного равновесия. [c.225]

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

После интегрирования было получено уравнение, содержащее три члена, связанных с градиентом концентрации, изменением коэффициентов концентрации и осмотическим потоком. Каждый из этих членов имеет большое значение при рассмотрении теории процесса. [c.68]

Знак и величина члена уравнения (2.108), связанного с потенциалом, зависят в первую очередь от отношения подвижностей противоиона и одноименного иона. Если скорость осмотического потока мала, как в случае мембран с малой водопроницаемостью, тогда потенциал (Ф" Ф ) [см. уравнение (2.111)] является диффузионным потенциалом, который может быть подсчитан приближенно по соответствующему уравнению Гендерсона, т. е. представляет собой второй член правой части уравнения (2.53) Мейера — Сиверса. Для больших скоростей потока приобретает значение потенциал потока он превышает диффузионный потенциал [c.120]

Для более высоких концентраций теория предсказывает осмотический поток, почти не зависящий от концентрации, хотя на практике наблюдается резкое уменьшение потока с уменьшением концентрации. [c.122]

В свете рассмотренных и других, не отмеченных здесь данных, роль осмотических сил в стабилизации дисперсных систем ПАВ и ВМС представляется весьма существенной. Действительно, осмотическое давление (как и давление набухания) есть функция энтропии и потенциальной энергии системы, которые, в свою очередь, зависят от положения молекул ПАВ (ВМС) относительно молекул растворителя [220, 221]. Таким образом, изменение энтропии и потенциальной энергии компонентов, находящихся в зазоре между сближаемыми поверхностями, должно обусловить осмотический поток жидкости из объема раствора и возникновение расклинивающего давления. [c.35]

Распределяемое вещество будет диффундировать из S в S" даже тогда, когда iy i и до тех пор, пока iпоток комплекса металла. [c.375]

Расчет по формуле (В) позволяет найти компоненту скорости капиллярного осмоса, зависящую от диссоциированной части раствора. Вычитая эту слагающую из экспериментально измеренной скорости, получим компоненты скорости капиллярно-осмотического потока недиссоциированных молекул, что позволяет оценить толщину подвижной части адсорбционного слоя и величину эффективного молекулярного притяжения, испытываемого молекулами растворенного вещества со стороны стенок пор фильтра. Были проведены расчеты параметров р и А как функции и (Ло — расстояние от твердого тела до плоскости скольжения — толщина подвижной недиффузной части адсорбционного слоя) для растворов с содержанием растворенного вещества, не превышающим 10%. Для средней концентрации водного раствора этилового спирта в порах фильтра, равной 5% (кривая 2 рис. 2 при Ре = 3,1), вычисления проводились по формулам (20) и (23) для значения с = 100%. Результаты вычислений приведены на рис. 3. [c.178]

Направление капиллярно-осмотического потока зависит от величины отношения С х),>Со. При положительной адсорбции, когда (x)> o, течение направлено в сторону меньшей концентрации раствора. При отрицательной адсорбции раствор течет в сторону более высокой концентрации. Когда гидрофильные поры очень тонки, они практически не содержат растворенного вещества, как это имеет место, например, в случае высокоселективных обратноосмотических и полупроницаемых мембран. В этом случае С(х)=0, и уравнение (1.14) переходит просто в уравнение для пуазейлевского потока под действием перепада осмотического давления, равного RTA [c.25]

Наложение давления на систему, где мембрана разделяет два раствора, также создает поле сил, порождающих потоки через мембрану. Силовое поле неизбежно вызывает поляризацию в высокодисперсных системах как электрическую (индуцированные диполи), так и концентрационную. Аналогично электродиализу, где поле порождает поток электричества (электрический ток), наложение давления создает поток массы жидкости (фильтраг(ию) и вызывает концентрационную поляризацию. Потенциал течения выравнивает ионные потоки противоионов и Кононов (стр. 201), но они отстают от потока растворителя, происходит задержка электролита перед входом в мембрану, разбавление на выходе, и профиль концентрации становится сходным с представленным на рис. ХП. 23, если внешнее поле отсутствует, а фильтрационный поток направлен справа налево. Явление задержки электролита при фильтрации через мембрану называется гиперфнльтра-цией или обратным осмосом (поскольку давление направлено навстречу возникающему осмотическому потоку) и приобретает огромное, все возрастающее значение для опреснения природных вод (см. гл. XVlH). [c.219]

При поддержании перепада концентрации АС = onst на концах пористого тела или отдельного капилляра капиллярно-осмотический поток сопровождается не только диффузией электролита, но и (при различной подвижности ионов Ф D ) возникновением разности потенциалов Аф диффузионного происхождения [c.295]

Направление капиллярно-осмотического потока зависит от величины отношения С х)/Со- При С (х)/Со ]> 1, т, е. при положительной адсорбции, поток направлен в сторону меньшей концентрации, при С (х)/Со <С 1 — в сторону большей концентрации раствора. Если тонкие поры вообще недоступны для молекул растворенного вещества (случай полупроницаемых мембран) и С (ж) = О, то капиллярноосмотический поток растворителя представляет собой в этом случае просто пуазейлевский поток под действием перепада осмотического давления раствора Ая = RTA [c.297]

Как было показано в 2, течение раствора сопровождается в этом случае возникновением градиента концентрации. Возникнове-,ние при фильтрации раствора через тонкие поры градиента концентрации приводит к развитию в пористом теле встречного капилляр-но-осмотического потока поддействием возникшей разйости концентраций. Этот встречный поток тормозит фильтрацию, что приводит к отклонениям от закона Дарси для растворов при их течении через тонкопористые тела, где значения эффективного потенциала Ф (см. 2) отличны от 0. Результатирующая скорость течения раствора получается равной [28, 29] [c.311]

Сравним теперь между собой две составляюш ие термоэлектро-осмотического потока. Первая из них определяется уравнением [c.335]

Потоки Л, /в сопряжены. Коэффициент Ьр характеризует механическцю фильтрационную емкость ме.мбраны, т. е. скорость жпдкостп, приходящуюся на единицу разности давлений Ьо выражает скорость жидкости на единицу разности осмотических давлений рп = ( ч) р=о1Ая — коэффициент осмотического потока. Для идеальной- полупроницаемой мембраны, не пропускающей растворенное вещество, = О и /т = —/в- Отсюда следует [c.341]

ПО уравнению Пуазейля с использованием среднего рй- диуса пор г и значения вязкости ц для свободной воды. Ниже будет показано, что этот метод расчета Ьр так же хорошо применим и к вычислению осмотического потока. (Этот вопрос рассмотрен Девсопом [241.) [c.447]

Карр и Соллнер [77] сообш ают о некоторых интересных результатах, полученных при исследовании термоосмоса растворов электролитов через ионообменные мембраны. По данным этих авторов, для воды и водных растворов неэлектролитов термоосмоса не наблюдается , в то время как для систем, в которых присутствует электролит, суш ествует заметное сходство между термоосмосом и аномальным осмосом. Карр и Соллнер измеряли /и в условиях, когда концентрация соли по обе стороны мембраны была одна и та же, разность давлений Др отсутствовала, но поддерживался градиент температуры в мембране. В системах, в которых возможен положительный аномальный осмос (в том смысле, в котором этот термин употребляют Грим и Соллнер), осмотический поток был направлен от раствора с большей температурой к раствору с меньшей температурой. Зависимость от концентрации при постоянном градиенте температуры аналогична зависимости, обнару енной для аномального осмоса в опытах, подобных опытам Грима и Соллнера например, Jj, проходит через максимум в той же области средних концентраций. Для незаряженных мембран равна нулю, в то время как в системах, обнаруживающих отрицательный аномальный осмос, осмотический поток направлен от раствора с более низкой температурой к раствору с более высокой температурой. [c.453]

Явление несоответствующей диффузии, о котором говорилось ранее, происходит при одном электролите и приводит к конвективному переносу в связи с исключительно сильным положительным осмотическим потоком. Это, однако, не единственный случай, когда может происходить избыточная диффузия, отличающаяся от активного переноса , наблюдаемого через определенные биологические мембраны [U8]. Теорелл [Т12] показал, что в некоторых случаях, когда ионитовые мембраны разделяют два раствора,— один, содержащий два электролита с общим ионом ( одноименный ион ), и другой, содержащий один электролит с другим одноименным ионом , но с противоионом, идентичным с ионом в первом растворе,— концентрации могут быть выбраны так, что противоион будет диффундировать из разбавленного раствора в концентрированный. Теоррел приводит следующий случай [c.69]

Данные для водорода были определены по значениям, полученным путем измерения электропроводности. При теоретическойинтерпретации полученных результатов авторы исходили из уравнения Нернста — Планка [N28, Р12]. Их основное уравнение было аналогично уравнению (2.28) и отличалось только тем, что не был включен член, отображающий осмотический поток, так как экспериментальные условия были выбраны так, что влияние его было ничтожным. Было получено хорошее совпадение результатов экспериментального определения проникновения и рассчитанного по уравнению. [c.70]

Осмотический поток жидкости действительно существует в таких системах, но обычно наблюдаемые давления сильно отличаются от тех, которые предсказываются законом Вант-Гоффа, справедливым для растворов, разделенных незаряженной полупроницаемой мембраной. В случае раствора электролита и ионитовой мембраны часто наблюдаются ненормально высокие давления, сильно превышающие теоретические, рассчитанные по закону Вант-Гоффа (это положительный аномальный осмос) в некоторых случаях наблюдаются отрицательные давления, т. е. происходит движение жидкости из концентрированного раствора в разбавленный (отрицательный аномальный осмос). [c.116]

Он показал, что в первом случае осмотический поток всегда положителен, т. е. направлен от разбавленного к концентрированному раствору. Для мембран с низкой водопроницаемостью поток определяется только членом уравнения, связанным с давлением, так как диффузионный потенциал равен нулю, а потенциал потока ничтожно мал. Для мемрбан с более высокой водопроницаемостью величина потенциала потока увеличивается и действует в направлении, обратном направлению члена, связанного с давлением, т. е. поток получается меньше предсказываемого членом, связанным с давлением. Это можно иллюстрировать на случае катионитовой мембраны. Осмотический поток из разбавленного к концентрированному раствору стремится отделить положительные заряды в растворах, заполняющих поры, от отрицательных фиксированных зарядов, и поэтому первым переносится заряд из разбавленного раствора в концентрированный. Потенциал, возникающий таким образом, оказывает тормозящее влияние на поток положительно заряженного раствора, заполняющего поры. [c.121]

Осмотическое давление морской воды ( 53,5% N301) при 25 °С составляет около 2,46 МПа. Поэтому если полупроницаемая мембрана разделяет морскую воду и резервуар пресной воды, то за счет градиента концентраций вода будет проникать через мембрану и разбавлять морскую воду. Эта миграция растворителя через полупроницаемый барьер из менее концентрированного в более концентрированный раствор называется осмосом. Если к концентрированному раствору приложено давление, то поток проходящей через мембрану воды будет уменьшаться. В том случае, когда приложенное давление равно осмотическому, результирующий поток воды будет равен нулю. Наконец, если приложенное давление превышает осмотическое, поток воды за счет осмоса прекратится и останется только результирующий поток воды из более концентрированного в менее концентрированный раствор. Этот процесс называется обратным осмосом, или гиперфильтрацией. [c.67]

Проницаемость в живых клетках представляет собой активный процесс и имеет мало общего с молекулярной диффузией или осмотическим потоком. Наоборот, активный транспорт осуществляется чаще всего против градиента концентрации, т. е. в направлении от мепьшей концентрации к большей. Ясно, что это — сложное явление, в котором обязательно должна потребляться энергия, так как движение веществ в направлении, обратном диффузии, связано с уменьшением энтропии. Активный перенос веществ как внутрь клетки из внешней среды, так и внутрь различных структурных элементов из заполяющей клетку гиалоплазмы осуществляется особыми нерастворимыми белками и белковыми комплексами, образующими наружную клеточную мембрану и различные структурные образования внутри клеток. Активный транспорт через мембраны и внутрь клеточных органелл связан с протеканием химических реакций, конечно, ферментативных. Поэтому проблема проницаемости и соответствующая функция белков тесно связана с их ферментативной функцией. С другой стороны, с помощью активного транспорта осуществляется один из механизмов автоматического регулирования. Как мы увидим дальше, регулирование проницаемости митохондрий осуществляется путем их сокращения пли расслабления. Причиной этого движения яляется сократительная реакция в особом белке, т. е. это явление вполне аналогично сокращению мышцы. [c.139]

Поэтому зону перекрытия диффузных слоев ДЭС можно рассматривать как систему заряженных конденсаторов (сферических с ионом, находящимся в центре), погруженных в жидкость, или как осмотическую ячейку с больщим содержанием электролита, чем в объеме раствора. Вследствие изменения свободной энергии компонентов возникает осмотический поток, который увеличивает давление в зоне перекрытия. [c.143]

Даусон Д., Дорст У., Мире П. Аномальный осмотический поток и фрикционная модель ионной мембраны. [c.327]

Совместное решение уравнений для диффузионного переноса раство-реппого вещества под влиянием имеющегося градиента концентрации и возникающего капиллярно-осмотического потока жидкости дает следующее выражение для суммарного перепоса вещества [c.170]

Смотреть страницы где упоминается термин Осмотический поток: [c.26] [c.236] [c.259] [c.295] [c.236] [c.451] [c.451] [c.68] [c.208] [c.295]

Введение в мембранную технологию (1999) -- [ c.304 , c.358 , c.385 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Фаг осмотический шок

Справочник химика 21

Химия и химическая технология