Мембраны заряд поверхности

Относительная диэлектрическая проницаемость растворов 80,1, вязкость 1-10" Па-с. Определите знак заряда поверхности мембраны, если растворы под действием тока перемещаются к катоду. [c.109]

С увеличением разности чисел переноса ионов в анодной и катодной мембранах возрастает скорость изменения концентрации электролита в средней камере. Можно повысить скорость электродиализа, применяя мембраны одного знака заряда, но разной электрохимической активности. При этом, если мембраны приготовлены из одного и того же материала и имеют отрицательный заряд поверхности, то мембрану с большим средним радиусом пор ставят на анод. В случае двух положительно заряженных мембран анодная мембрана должна иметь меньший радиус пор по сравнению с катодной. Наиболее эффективно процесс электродиализа будет идти с идеально электрохимически активными мембранами разного знака заряДа. В этом случае разность чисел переноса ионов электролита в анодной и катодной мембранах достигает максимальной вели--чины, т. е.. единицы. [c.227]

Если электрическое поле приложено поперек мембраны или пористой перегородки, то оно способствует прохождению жидкости (обычно воды) через поры. Относительное движение растворителя и твердой фазы будет таким же, как если бы твердые частицы могли двигаться, т. е. растворитель движется по направлению к катоду при условии, что перегородка или мембрана заряжена отрицательно. В этом явлении, которое называется электроосмосом, растворитель переносится ионами вдоль твердой поверхности вблизи от нее, причем знак заряда ионов противоположен знаку заряда поверхности. [c.604]

Увеличение концентрации ионов кальция в аксонах увеличивает порог возбуждения, т. е. для возникновения потенциала действия необходима большая степень деполяризации. В то же время кинетика активации натриевого тока существенно не меняется в отсутствие ионов кальция, которые поэтому прямо не связаны с воротным механизмом. Кальций скорее всего не оказывает непосредственного действия катион влияет на свойства мембраны как противоион к заряду поверхности. [c.135]

Модель Теорелла — Майера — Сиверса предполагает, что соль может проникать только в заполненные жидкостью поры мембраны, на поверхности которых размещены фиксированные заряды, и что концентрация соли в норах, определяется условиями идеализированного доннановского равновесия с внешним раствором. Эта модель довольно хорошо отвечает поведению рыхлых, сильно набухающих мембран со средней плотностью заряда, если они находятся в контакте с разбавленными растворами. Подробное обсуждение пределов применимости этой модели в связи с самыми общими теориями мембранных потенциалов проведено Хиллсом и сотр. [82, 83]. Предположение о доннановском равновесии приводит к оценке значений К. Концентрации соли, противоионов и коионов в порах составляют соответственно С /фы) и С д/фш [c.445]

Рис. 12.1. Влияние знака заряда поверхности матрицы мембраны или фильтра на прохождение вирусов через пору, а —как вирусные частицы, так и поверхность матрицы заряжены отрицательно вирусные частицы проходят через пору б — поверхность матрицы стала положительно заряженной, после того как снизили pH вирусные частицы адсорбировались на поверхности пористого материала.

При установлении мембранного равновесия ионные произведения противоионов по обе стороны мембраны должны быть одинаковыми, т. е. константа ионообменного равновесия должна быть равна единице. Термодинамическим условием равновесия должно быть равенство произведений концентраций катионов и анионов по обе стороны мембраны. Однако вследствие неспособности фиксированного иона ионита проникать в раствор, концентрация ионов, соответствующих по знаку заряда фиксированным ионам, будет разной, причем меньшей в ионите, чем в. растворе. Поэтому поверхность зерен ионита можно рассматривать как мембрану, не проницаемую для фиксированных ионов и проницаемую для обменивающихся ионов. [c.105]

Стеклянный электрод отличается от уже рассмотренных электродов тем, что в соответствующей ему электродной реакции не участвуют электроны. Наружная поверхность стеклянной мембраны служит источником водородных ионов и обменивается ими с раствором подобно водородному электроду. Иными словами, электродная реакция сводится здесь к обмену ионами водорода между двумя фазами — раствором и стеклом Н+=Н+ст. Поскольку заряд водородного иона соответствует элементарному положительному коли- [c.242]

Скачок потенциала на внутренней поверхности стеклянной мембраны имеет постоянную величину, а на внешней меняется в зависимости от активности ионов Н+. Сама стеклянная мембрана способна проводить ток. Переносчиками зарядов являются катионы. [c.241]

Еще одним свойством мембран является их способность заряжаться при контакте с жидкостями. Заряд мембраны возникает теми же путями, что и заряд любой твердой поверхности либо в результате диссоциации вещества мембраны, либо за счет адсорб- [c.422]

Ионселективные электроды — это электрохимические полуэлементы, в которых разность потенциалов на границе раздела фаз электродный материал — электролит зависит от концентрации (точнее, от активности) определяемого иона в растворе. Электродный материал представляет собой твердую или жидкую мембрану, в которую введено вещество, способное отщеплять подлежащие определению ионы. Эти ионы при соприкосновении с водой или с водным раствором электролита способны переходить в него. Иногда, наоборот, ионы нз раствора проникают в мембрану. В результате поверхность мембраны приобретает заряд, противоположный заряду перешедших в раствор ионов, и на границе раздела фаз возникает потенциал, значение которого зависит от активности данных ионов в растворе. Если мембрана разделяет два раствора с различной активностью, например однозарядных ионов, тогда потенциал определяется уравнением Нернста [c.467]

Основные свойства мембран в значительной степени определяются природой входящих в их состав фосфолипидов. Молекулы этих веществ на одном конце несут электрические заряды и группы, образующие водородные связи, на другом — углеводородные цепи. Полярные концы гидрофильны и образуют поверхность мембраны, тогда как углеводородные концы, выталкиваемые из водной фазы, ориентируются по направлению к другим углеводородам. В результате образуется двойной [c.465]

Если на каком-нибудь участке мембраны проницаемость для ионов натрия увеличивается, то эти ионы устремляются внутрь клетки, нейтрализуя ее отрицательный заряд. Клеточная мембрана при этом деполяризуется. При деполяризации по поверхности мембраны распространяется затухающий электрический сигнал, аналогично тому как это имеет место при прохождении тока по коаксиальному кабелю Считают, что включение нервного импульса часто связано с локальным увеличением проницаемости мембраны для ионов натрия. В этом процессе могут играть определенную роль также и другие ионы, в частности Са +. Пассивное распространение электрических сигналов, обусловленное локальной деполяризацией мембраны, происходит, однако, только в случае очень коротких нервных клеток на длинные расстояния этим способом сигнал распространяться не может. В большинстве аксонов нервных клеток используется более эффективный способ проведения импульса, основанный на развитии потенциала действия. Потенциал действия — это импульс, проходящий вдоль аксона и специфически изменяющий за доли секунды (в нервах млекопитающих приблизительно за 0,5 мс) мембранный потенциал (рис. 5-6). Исходный отрицательный потенциал - 50—70 мВ быстро падает до нуля, затем достигает положительного значения 40—50 мВ, после чего снова устанавливается потенциал покоя. Поразительная особенность потенциала действия состоит в том, что он распространяется вдоль аксонов со скоростью 1 —100 м/с без снижения интенсивности. [c.370]

Обратноосмотические мембраны отличаются от других типов мембран (ионно-обменных, непористых, ультрафильтрационных) невысокой плотностью поверхностного заряда, малыми размерами пор (г 20 30 А) и отрицательной адсорбцией растворенного вещества, связанной с дальнодействием поверхностных сил. Поэтому в первом приближении можно использовать для расчетов модель незаряженных пор. Ввиду малости размеров пор и неопределенности их геометрии целесообразным упрощением является введение средних скоростей течения жидкости в порах и//и (где т — пористость мембраны), средних коэффициентов диффузии растворенного вещества в поровом пространстве а, также осредненных по сечению пор значений концентрации С и потенциала взаимодействия молекул с поверхностью пор Ф = i//k7. Расчет осредненных значений и Ф применительно к различным моделям пористой структуры (цилиндрические и щелевые поры) сделан в работах [28—30]. [c.300]

Последние два члена выражают работу внешних электродвижущих сил при переносе заряда на мембраны. Эти заряды потом переходят с мембран в раствор электролита, перераспределяясь без дополнительной затраты внешней работы в его объемах, заключенных между поверхностями пластин и мембран (см. рис. VH.7). Это обеспечивается благодаря присутствию изоляционного слоя внутри пластин. [c.81]

Сочетание последовательных операций электроосмоти-ческой фильтрации воды через две мембраны с разным знаком заряда поверхности позволяет осуществить процесс деионизации воды, обеспечивающий глубокую очистку воды от электрозаряженных примесей [3, с. 203]. [c.219]

Поверхностный потенциал обусловлен фиксированными зарядами мембраны, образованными диссоциируемыми группами в полярных головках липидов, а также ионизируемыми группами аминокислот, входящих в состав структурных белков мембраны. Фиксированные на поверхности мембраны заряды и притягивающиеся к ним противоионы образуют двойной электрический слой (см. 5 гл. ХУП1). [c.111]

При замораживании, когда происходит разрушение мембраны кристаллами льда, субстрат окисления (фосфолипиды) и катализатор (железосодержащие белки) изменяют свою пространственную и структурную упорядоченность таким образом, что процессы перекисного окисления липидов ускоряются. В-четвертых, мембраны митохондрий обогащены заряженными фосфолипидами — кардиолипином (15%) и фосфатидилинози-том (8—10%). что обусловливает суммарный отрицательный заряд поверхности мембраны. Все эти типы фосфолипидов, составляющие 97% фосфолипидов мембран митохондрий, расположены в основном в наружном слое внутренней мембраны и содержат большое количество полиненасыщенных жирных кислот. [c.28]

Гомогенные мембранные электроды. Гомогенные кристаллические мембраны обладают высокой селективностью, что дост гается ограничением перемещения всех ионов в кристалле, кроме основного. Вакансии в кристаллах соответствуют лишь определенным размерам, форме и распределению заряда ионов, поэтому их заполнение возможно лишь определенными видами ионов. Как правило, инородные ионы не могут войти в кристалл. Теория функционирования кристаллических мембран относительно проста. Такие электроды обладают теоретической ионной функцией. Влияние посторонних ионов может быть связано с изоморфным замещением и с некоторыми химическими реакциями, происходящими на поверхности электрода. [c.53]

Среди электрокинетических свойств капиллярных систем — мембран. и диафрагм существенную роль играет изменение чисел переноса ионов в порах мембраны по сравнению со свободным раствором. Рассмотрим сущность данного явления. Представим себе капилляр в продольном разрезе, наполненный раствором электролита с двойным электрическим слоем ионов на внутренней поверхности, при отрицательном заряде стенки (рис. 86). В объеме АБВГ, где ионы сохраняют подвижность при наложении электрического поля, концентрация катионов больше, чем [c.205]

В работе Вильбрандта проницаемость мембран из производных целлюлозы по отношению к различным ионам связывается с наличием тех или иных химических активных групп на поверхности капилляров мембраны. Вильбрандт полагает, что такими активными группами для нитроцеллюлозы являются группы ЫОг. Эти сильно полярные группы являются диполями, внешний конец которых отрицателен, что и подтверждается отрицательным зарядом коллодиевых мембран. Электрохимическое поведение различных мембран из производных целлюлозы определяется, по Вильбрандту, дипольными моментами отдельных активных [c.153]

Материал мембраны может быть либо жидким, либо твердым. Наиболее часто применяют мембраны из специального стекла. Толщина мембраны порядка 0,1 мм. При соприкосновении с водным раствором поверхность стекла до глубины около 10" мм превращается в гидратированный гель. Натриевые ионы геля способны обмениваться с находящимися в растворе ионами гидроксония. Через негидратирован-ный слой стекла ионы гидроксония все же проходить не могут. Однако оказывается, что через этот слой передаются заряды и возникает мембранный потенциал. Для образования разности потенциалов неважно, какими ионами и каким образом через мембрану передаются заряды, важно, что они передаются. Но так как заряды первоначально принадлежали ионам гидроксония, электродная функция стеклянного электрода зависит от pH в растворе 2 [c.265]

Твердые мембранные электроды на основе сульфида серебра. Спрессованная таблетка из сульфида серебра может служить в качестве ионообменного мембранного электрода для измерения активности ионов серебра в растворе. Ионы серебра в решетке АдаЗ отличаются высокой подвижностью и при погружении такой таблетки в раствор электролита или в воду способны переходить в него, образуя на обеих сторонах поверхности мембраны двойной электрический слой прилегаюш,ий к поверхности слой раствора заряжен положительно за счет ионов серебра, а сама поверхность имеет отрицательный заряд, обусловленный анионами серы. Если мембрана разделяет два раствора с одинаковой активностью ионов серебра, потенциалы на обеих сторонах ее поверхности одинаковы. При различной активности ионов серебра в обоих растворах возникает разность потенциалов, определяющаяся уравнением Нернста [c.473]

Ассимиляция солнечной энергии, т.е. превращение световой энергии в химическую, стартует с поглощения кванта света светособирающими молекулами (антеннами) на поверхности мембраны. Электронное возбуждение безизлучательно передается специальным молекулам внутри мембраны - димерам хлорофилла. Эти димеры хлорофилла входят в состав молекулярных образований, которые называются РЦ фотосинтеза. РЦ фотосинтеза - это достаточно жесткий молекулярный комплекс (молекулярный аппарат). Далее в РЦ происходит процесс разделения зарядов возбужденный димер хлорофилла отдает электрон первичному акцептору электрона. Этот процесс происходит в пикосекундном диапазоне времен. Например, в РЦ пурпурной бактерии в качестве первичного акцептора выступает бактериофеофитин, электрон живет сотни пикосекунд на фео-фитине и переносится на первичный хинон Рд. [c.106]

Как известно, коллоидные частицы (мицеллы) также имеют электрические заряды и поэтому движутся в электрическом поле к электроду, имеющему знак, обратный знаку частицы. Это явление затрудняет протекание процессов электродеионизации. Можно думать, что в большинстве случаев мицеллы не проходят через диафрагмы-(мембраны), а накапливаются на поверхности последних. [c.174]

Комплексный ион никеля с фенантролином (I) нелабилен, и скорость катионного обмена на поверхности мембраны настолько мала по сравнению со скоростью анионного обмена, что не оказы-2+ вает заметного влияния на потенциал электрода. В таком комплексе положительный заряд иона металла рассредоточен из-за наличия в лиганде ароматических колец. Поэтому наиболее прочные ассоциаты комплексный катион никеля образует с крупными поляризуемыми анионами IO4 , BF4 , Г и NO3", тогда как жесткие ионы J типа ОНГ и F менее склонны к образова- [c.204]

В результате специфической адсорбции ионов водорода возпикает разделение заря/юв и межфаэный скачок потенциала на каждой из поверхностей мембраны. Через слой <ухого стекла ток переносят ионы натрия. Механизм отклика стеклянного электрода описьшается так называемой моделью мембраны с фикофованным зарядом. [c.401]

При наложении на мембрану стимулирующего потенциала вначале увеличивается ее проницаемость для ионов N3 . Ионы Ка входят в аксои, в результате чего внутренняя поверхность мембраны изменяет знак своего заряда с отрицательного на положительный. Иными словами, происходит деполяризация мембраны. [c.365]

Проницаемость одиночных каналов и их число, приходящееся на единицу поверхности, определяются по связыванию токсинов, блокирующих каналы,— прежде всего тетродотоксина и сакситоксина, а также с помощью анализа флуктуаций ионных токов. Число каналов, приходящихся на 1 мкм мембраны, составляет несколько сот. Каждый открытый канал имеет проводимость 1—10 пСм. Пропускная способность Ка -канала - 10 ионов в 1 с, К -канала 10 ионов в 1 с. Схема строения канала, согласно современным представлениям, показана на рис. 11.21. Роль канала выполняет макромолекула некоего белка, создающая пору в двухслойной липидной мембране. У входа в канал снаружи имеется узкий селективный фильтр для ионов, у внутренней, выходной стороны расположены так называемые ворота , управляемые конформационно-лабильным сенсором. Изменение конформации этой части белка контролируется внутримембран-ным электрическим полем. Сенсор открывает или закрывает ворота . Для поведения системы определяющую роль играют электростатические заряды. Внутренняя поверхность канала, по-видимому, выстлана гидрофильными группами, благодаря чему канал проницаем для ионов. Можно думать, что для функционирования канала существенны и конформационные события в билипидной части мембраны — кинки (см. с. 339). [c.378]

В качестве аналитического электромембранного метода может рассматриваться электроосмотическая фильтрация. Традиционно электроосмос рассматривается как одно из электрокинетических явлений, проявляющееся в движении жидкости вдоль заряженной поверхности под влиянием внешнего электрического поля. Возникновение элек-троосмотического потока объясняется теорией двойного электрического слоя как эффект, вызываемый коллективным движением ионов одного знака заряда вдоль границы раздела фаз. Долгое время электроосмос рассматривался исключительно как явление нереноса растворителя через капиллярно-пористые тела, и вопрос о возможности концентрационных изменений, происходящих в растворе, не обсуждался. Тот факт, что при электроосмосе из водных растворов солей мембрана оказывается непроницаемой для [c.218]

I х осложнений является электроосмос, т. е. перенос жидкости Через поры мембраны под влиянием приложенной разности потенциалов. При соприкосновении с растворами электролитов диафрагма, пронизанная огромным количеством мельчайших капилляров, приобретает заряд (в большинстве случаев отрицательный). В порах диафрагмы возникает ДЭС, наличие которого приводит к возникновению электроосмоса при замыкании цепи электрическога тока. В зависимости от природы диафрагмы и знака заряда ее поверхности процесс электродиализа либо ускоряется, либо замедляется, в связи с чем диафрагмы делятся, соответственно, на электрохимически активные и неактивные. Поэтому необходимо учитывать свойства диафрагмы при ее выборе для электродиализа. [c.203]

Располагать химические пенные огнетушители не обходимо в доступных местах в вертикальном положе НИИ При наклоне возможно подтекание раствора би карбоната натрия через спрыск и засорение отверстия Ручные воздушно-пенные огнетушители QBf1-5 и ОВП-10 Заряжены 4—6% м водным раствором пено образователя ПО 1 Выталкивание заряда из корпуса осуществляется под давлением диоксида углерода, находящегося в отдельном стальном баллончике внут ри корпуса огнетушителя При нащатии на пусковой рычаг в верхней части корпуса прокалывается мембра на баллона с диоксидом углерода В корпусе создается давление до 1 МПа, под действием которого раствор пенообразователя по сифонной трубке поступает в рас труб насадку, где смешивается с воздухом и образует воздушно механическую пену кратностью 55—60 (кратностью пены называется отношение объема пены к объему раствора, из которого она образовалась) Во время работы огнетушитель держат вертикально, не наклоняя и не переворачивая Струю направляют на горящую поверхность стараясь покрыть пеной всю площадь горения начиная от краев к центру [c.54]