Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов

Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов. Некоторые свойства разбавленных растворов неэлектролитов могут быть описаны количественно и выражены в виде законов. [c.200]

Существуют следующие мембранные методы микрофильтра-цня — процесс разделения коллоидных растворов и взвесей под действием давления ультрафильтрация — разделение жидких смесей под действием давления обратный осмос — разделение жидких растворов путем проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного к раствору давления, превышающего его осмотическое давление диализ — разделение в результате различия скоростей диффузии веществ через мембрану, проходящее при наличии градиента концентрации электродиализ — процесс прохождения ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического ноля. [c.106]

Осмос, осмотическое давление и закон Вант-Гоффа. Осмос — односторонняя диффузия, возникающая в растворах при наличии полупроницаемой перегородки, которая может пропускать молекулы растворителя, но не пропускает молекулы растворенного вещества. В результате в раствор, помещенный в сосуд с полупроницаемыми стенками, проникает растворитель, разбавляя его и увеличивая при этом его объем. Если в пробку такого сосуда вставить трубку (рис. 106), то жидкость в ней будет подниматься за счет увеличения объема раствора до тех пор, пока гидростатическое давление не уравновесит осмотическое давление в растворе. [c.184]

ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ (диффузионное давление) — сила, с которой молекулы одного вещества стараются проникнуть через перегородку в результате диффузии. О. д. является кинетическим и создается ударами молекул в результате хаотического теплового движения тех веществ, для которых перегородка становится непроницаемой. Характерным случаем для измерения О. д. является осмос через полупроницаемую перегородку, т. е. перегородку, через которую проникают молекулы только одного из веществ (обычно молекулы растворителя). Явление осмоса и О. д. имеют важное значение в жизнедеятельности животных и растительных организмов. Давление, создающееся растворенным веществом в растворе, является одним из важных факторов, влияющих на распределение в тканях воды и растворенных веществ. Этому способствует наличие в организмах многочисленных полупроницаемых перегородок (оболочек клеток, клеток кровеносных сосудов, кишек, желудка и др.). У человека О. д. крови строго поддерживается на уровне 78. 10 — 82 10 Па. [c.184]

Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов. Если поверх концентрированного раствора какого-либо вещества, помещенного в цилиндрический сосуд, осторожно налить, избегая перемешивания, слой более разбавленного раствора или растворителя, то через некоторое время концентрации растворенного вещества в любой части раствора сравняются. Такое постепенное выравнивание концентрации объясняется стремлением частиц обоих компонентов раствора — растворителя и растворенного вещества — к равномерному распределению по всему объему раствора. При этом частицы, проявляя общую тенденцию к увеличению неупорядоченности, движутся от места с большей концентрацией к месту с меньшей концентрацией частицы растворенного вещества проникают в среду частиц растворителя, а частицы растворителя —- в среду растворенного [c.189]

Осмос и осмотическое давление. Явление осмоса заключается в том, что растворитель, отделенный от раствора полупроницаемой перегородкой, диффундирует через нее в раствор, выравнивая концентрации. Диффузия возникает в результате пониженного химического потенциала растворителя в присутствии молекул растворенного вещества. Избыточное гидростатическое давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы задержать диффузию, называется осмотическим давлением раствора. Для разбавленных растворов осмотическое давление Роем, температура раствора Т и молярный объем V или молярная концентрация с=1/а (в молях на литр) подчиняются соотношениям формально таким же, как и используемые для идеальных газов, т. е. [c.51]

Как видно из рисунка, разность давлений вызывает подъем уровня раствора по мере диффузии в него воды через полупроницаемую мембрану. Подъем продолжается до тех пор, пока суммарная скорость перемещения воды через мембрану не станет равной 0. Такое состояние возникает, когда гидростатическое давление раствора в отсеке II становится достаточным для выталкивания молекул воды назад через. мембрану в отсек I с той же скоростью, с которой под влиянием осмоса. молекулы воды поступают из отсека I в отсек II. Обратное гидростатическое давление, необходимое для компенсации осмотической диффузии воды из отсека I в отсек II, называется осмотическим давлением раствора. Осмотическое давление л пропорционально не только концентрации С (1 моль растворенного вещества в 1 л растворителя — осмолярность) растворенного вещества, но также абсолютной температуре Т [c.23]

Хаотическое тепловое движение молекул, являясь причиной диффузионных процессов, вызывает также появление осмотического давления в растворе. Следует отметить, что осмотическое давление проявляется только при наличии полупроницаемой мембраны. Осмосом называется диффузия вещества через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и чистый растворитель (либо два раствора различной концентрации). Перегородка (мембрана) обладает свойством пропускать только молекулы растворителя. Перенос молекул растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Выравнивание концентрации раствора по обе стороны мембраны, не пропускающей более крупные молекулы растворенного вещества, возможно при односторонней диффузии молекул растворителя. Поэтому осмос всегда идет от чистого растворителя к раствору, или от разбавленного раствора к концентрированному. Этот процесс отражает стремление раствора к уменьшению своей концентрации. [c.49]

Диффузия и осмос в растворах. Законы осмотического давления и его биологическое значение [c.97]

ОСМОС — диффузия веществ (проникновение) через пористую перегородку, разделяющую раствор и чистый растворитель или два раствора различной концентрации. О. приближает систему к равновесию, выравнивая концентрации но обе стороны перегородки (см. Осмотическое давление). [c.184]

Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Как было указано выше (см. 5.3), процесс диффузии частиц растворенного вещества в растворе является молекулярно-кинетическим условием образования раствора. С процессом диффузии связано явление осмоса. [c.74]

Осмос и осмотическое давление. В растворе молекулы растворителя и растворенного вещества находятся в состоянии беспорядочного теплового движения, и в результате взаимной диффузии происходит процесс выравнивания концентрации в объеме раствора. Если же создать условия для одностороннего движения молекул растворителя, то в растворе возникает особого рода давление, называемое осмотическим давлением. [c.202]

Так как концентрация растворителя в чистом растворителе больше, чем в растворе, а полупроницаемая перегородка пропускает только молекулы растворителя, то молекулы последнего переходят через эту перегородку в раствор до тех пор, пока гидростатическое давление столба раствора высотой /г не уравновесит силу диффузии растворителя в раствор. Процесс перехода растворителя через полупроницаемую перегородку называется осмосом. Давление, которое надо приложить к раствору, чтобы воспрепятствовать осмосу, численно равно осмотическому давлению данного раствора при данных условиях. [c.141]

Если разделить раствор полимера и чистый растворитель мембраной (рис. 4.2), проницаемой лишь для малых молекул растворителя, то вследствие односторонней диффузии последних через мембрану уровень жидкости в капилляре 2 повысится. Это явление получило название осмоса, а равновесное гидростатическое давление, обусловленное повышением уровня в капилляре 2,— осмотического давления. Диффузия растворителя через мембрану будет обусловлена разностью химических потенциалов чистого растворителя и растворителя в растворе, связанной с различием числа молекул по обе стороны мембраны. При выравнивании химических потенциалов растворителя по обе стороны от мембраны наступает мембранное равновесие, и процесс осмоса прекратится. [c.91]

Растворы неэлектролитов. Диффузия. Осмос. Растворы, в которых нет (или почти нет) ионов, практически не проводят электрического тока, из-за чего их называют неэлектролитами, в отличие от растворов электролитов, которые содержат ионы и проводят ток. Если представить себе раствор очень малой концентрации, в котором молекулы растворенного вещества практически не взаимодействуют друг с другом (силы притяжения между молекулами в растворе почти отсутствуют из-за того, что среднее расстояние между ними велико по сравнению с их собственными размерами), то поведение этих молекул в растворе будет во многих отношениях аналогично поведению идеального газа. Доказательством правильности такого сравнения является ряд общих свойств, наблюдаемых как у газов, так и у растворов. Аналогия с газами проявляется в способности растворенного вещества к диффузии и в результате этого к возникновению давления, получившего название осмотического. [c.102]

При всем разнообразии растворов некоторые свойства присущи всем растворам, независимо от природы веществ их образующих и от агрегатного состояния. Так, давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда ниже, чем над чистым растворителем. В случае жидкого растворителя раствор имеет более высокую температуру кипения, а растворитель замерзает в растворе при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Если концентрация не одинакова во всем объеме раствора, то возникает диффузия растворенного вещества, причем диффузионный поток направляется из области с большей в область с меньшей концентрацией. В противоположном направлении происходит диффузия растворителя. Через достаточно большой промежуток времени концентрация раствора выравнивается. Наконец, если раствор и чистый растворитель (или два раствора неодинаковой концентрации) приведены в соприкосновение через полупроницаемую перепонку, то наблюдается переход растворителя через нее, приводящий к уменьшению концентрации более крепкого раствора (осмос). Используя подходящее устройство, можно непосредственно измерить силу, обусловливающую переход растворителя (осмотическое давление). [c.21]

В практике исследования кремнийорганических соединений часто пользуются динамическим методом определения осмотического давления . Принцип работы заключается в наложении на раствор давления, которое компенсирует осмос. Величина накладываемого давления переменна, поэтому и скорость диффузии через мембрану изменяется. Мембрана прочно фиксирована между металлическими сетками, что исключает возможность ее прогибания. Метод применяют обычно к высокомолекулярным соединениям. Для выполнения определения требуется сравнительно немного времени, но продукты должны быть тщательно очищены от низкомолекулярных примесей и хорошо термо-статированы. [c.173]

Осмос, осмотическое давление и закон Вант-Гоффа. Осмос — односторонняя диффузия, возникающая в растворах при наличии полупроницаемой перегородки, которая может пропускать через себя молекулы растворителя, но не пропускает молекулы растворенного вещества. В результате в раствор, помещенный в сосуд с полупрони- [c.191]

Поглощение жидкостей полимерами — это то, что называют процессом осмоса. Физическая сущность процессов осмоса и растворения почти одна и та же. Действительно, это специфическая форма растворения и как другие формы этого процесса осмос включает диффузию молекул одного типа в среду, содержащую молекулы другого типа. Обычно мы представляем растворение как диффузию твердого тела (например, сахара) в жидкость (воду), с образованием однородной молекулярной смеси. При набухании же полимеров, наоборот, жидкость, диффундирующая в твердое тело, образует молекулярную смесь, которая представляет собой раствор. В одном из знакомых вариантов осмоса, например используемом для измерения осмотического давления (гл. 2), чистая жидкость отделена от раствора полупроницаемой мембраной, которая проницаема для молекул растворителя, но не дает возможности молекулам растворенного вещества переходить в обратном направлении. Единственное [c.195]

Односторонняя диффузия растворителя к раствору называется осмосом, а сила, обусловливающая осмос, отнесенная к единице поверхности полупроницаемой мембраны, называется осмотическим давлением. [c.108]

Осмос. Осмосом называется односторонняя диффузия дисперсионной среды. Осмос можно наблюдать тогда, когда раствор или же золь бывают отделены от чистой дисперсионной среды или растворителя (или раствора и золя иной концентрации) полупроницаемой мембраной, пропускающей молекулы растворителя или среды. Вследствие различия концентраций по обе стороны мембраны в отделенных друг от друга частях системы существует неравенство химических потенциалов, из-за чего возникает в растворе или золе избыточное по сравнению с другой частью системы давление. Разность давлений называется осмотическим давлением. [c.29]

Вследствие диффузии растворитель проникает через полупроницаемую перегородку в обе стороны, но сначала быстрее в ячейку с раствором, чем обратно. В результате со стороны раствора на поршень Р действует возрастаюшее давление, поршень смещается вверх. Однако, движение поршня и переход растворителя в раствор можно задержать посредством наложения такого внешнего давления, которое удерживает поршень Б первоначальном положении (уровень растворителя в трубке Б в этот момент тоже должен быть первоначальным). Описанное явление самопроизвольного перехода растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перегородкой, называется о ло-сом. Механическое давление, которое надо приложить к раствору, чтобы задержать осмос, назьшается осмотическим давлением. Осмотическое давление раствора не зависит от мембраны, если она действительно полупроницаема. Полупроницаемая мембрана является лишь средством, которое позволяет заметить это различие. Таким образом, это давление можно рассматривать как меру различия в природе растворителя и раствора. Осмотическое давление зависит от концентрации и может быть очень большим. Так, 6%-ный раствор сахара имеет осмотическое давление 6,06-10 Па (0,6 атм) морская вода — 2,83-10 Па (28 атм), а рассолы некоторых самоосадочных озер — более 2,02 10 Па (200 атм). [c.203]

Осмос. Осмотическое давление. Если на дно высокого цилиндра поместить слой концентрированного раствора, например сахара в воде, а над ним—слой чистой воды, то частицы сахара постепенно распространятся по всей массе жидкости. Одновременно с этим и молекулы воды постепенно проникают в сахарный раствор. Процесс будет итти до тех пор, пока растворенное вещество не распределится равномерно по всей массе жидкости, т. е. когда концентрация раствора станет всюду одинаковой. Это явление называется диффузией. [c.133]

Осмотические явления могут быть обращены. Если вне(шнее давление в растворе превыс11Т осмотическое давление, то химический потенциал растворителя в растворе станет больше, чем в чистом растворителе, и начнется диффузия растворителя в обратном направлении (из раствора). Этот обращенный осмос, получивший название обратного осмоса, имеет очень большое практическое значение. Таким путем может быть в больших масштабах осуществлено опреснение морской воды. Для этого морскую воду подвергают высокому гидростатическому давлению, превышающему осмотическое давление, в результате чего из морской воды через специальную полупроницаемую перегородку диффундирует пресная вода. [c.155]

Если раствор и растворитель разделить при помощи полупроницаемой перегородки (мембраны), пропускающей свободно молекулы растворителя и препятствующей прохождению растворенного вещества, то диффузия становится односторонней — проникает через перегородку только растворитель. Роль полупроницаемых мембран могут выполнять как ткани животных и растений — мочевой пузырь, стенки кищечника, протоплазма клеток и др., так и искусственно изготовленные мембраны (пленки из коллодия, желатины, целлофана и т. д.). 0,лнос.тпронняя диффузия растворителя раствор н.азыва осмосом, а си- "ла, обусловливающая осмос, отнесенная к единице поверхности полупроницаемой мембраны, называется осмотическим давлением, [c.154]

Если раствор (или растворитель, или тот и другой) поместить в ячейку, сверху открытую, и отделить его от растворителя полупроницаемой мембраной (рис, 101), то в результате осмоса (избыточной диффузии растворителя в сторону раствора) объем раствора будбт увеличиваться. Возникнет разность уровней между объемами раствора и растворителя, которая будет оказывать давление на мембрану со стороны раствора. Когда это давление будет равно осмотическому, наступит так называемое мембранное равновесие и процесс осмоса прекратится. В этом, собственно, и заключается принцип непосредственного измерения осмотического давления. [c.159]

Явление селективной диффузии определенною сорта частиц в растворе через полупроницаемую перегородку называется осмосом. А сила, обусловливающая осмос, отнесенная к единице поверхности полупроницаемой мембраны называется осмотическим давлениелг. Вант-Гофф показал, что осмотическое давление в растворе неэлектролита пропорционально молярной концентрации растворен-, ного вещества [c.151]

Питание микроорганизмов осуществляется через поверхность их тела путем диффузии в результате разных концентраций веществ внутри и вне организма. Движение растворенных веществ лод действием осмотического давления происходит в сторону мень-щих концентраций, воды — в сторону больших. Так как поступающие в клетку вещества вовлекаются в биохимические процессы и усваиваются микроорганизмом, равновесия их внутри клетки и. вне ее практически не наступает. Однако проникновение вещества -В клетку не всегда объяснимо осмосом. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательной способностью отличать нужные вещества от ненужных и извлекать их из растворов с малой концентрацией, не пропуская вредные для клетки вещества, содержащиеся в среде в значительных концентрациях (до определенных лределов). Так как поверхность клеток на единицу их массы лредставляет громадную величину, то процессы обмена и размножения микроорганизмов происходят с большими скоростями, и этим объясняются интенсивные биоповреждения некоторых материалов, на которых идут такие процессы. Давление в клетке создается поступившими в нее веществами, продуктами обмена и веществами клеточного синтеза. В связи с высоким осмотическим давлением внутри клетки создается постоянный приток в нее воды. Этим можно объяснить способность микроорганизмов развиваться на сравнительно сухих средах. Так, микрогрибы способны повреждать материалы, имеющие влажность 15...20 % и ниже. [c.15]

Поступление и усвоение пищи (ассимиляция)—это процесс питания, в результате которого организм получает все материалы, необходимые для построения своего тела, размножения и получения жизненной энергии. У микроорганизмов нет специальных органов для принятия пищи. Процесс питания, т. е. прохождение растворов питательных веществ через мельчайшие поры оболочки клетки, обладающей избирательной способностью, осуществляется путем осмоса и диффузии. Вода с растворенными веществами проникает в клетку, в которой создается довольно высокое осмотическое давление, достигающее 3—6 атм и обуслорленное оастворенными в клеточном соке веществами (тургорное давление). Протоплазма прижата к оболочке клетки, находящейся в напряжении, которое носит название тургор. Если осмотическое давление во внешней среде выше, чем в самой клетке, то вода выходит из клетки, тургор ее нарушается, протоплазма уменьшается в объеме и отходит от оболочки. Такое состояние носит название плазмолиз. Если во внешней среде очень низкое осмотическое давление, "т. е. низкая концентрация среды, то вода бы- [c.512]

Если проводить отверждение вискозной струйки 1 ванне, состоящей только нз раствора аммонийных солер и не содержащей серной кислоты, то кеантогенат целлю лозы не разлагается, а образующийся студень не сине резирует заметным образом. Можно полагать, что V этом случае после обменной реакции между едким на- ром и сульфатом аммония из волокна удалится толькс то количество воды, которое связано с чисто диффузиов ным выравниванием осмотического давления. Используя данные Германса , полученные в указанных условия можно подсчитать, что за счет осмоса из формующейся нити удаляется приблизительно 25% начального кол чества воды. [c.271]

Это происходит вследствие теплового движения молекул растворенного вещества, аналогично тому, как при смешении газов их молекулы распределяются равномерно по всему объему, пока не установится одинаковое парциальное давление данного компонента во всем объеме. Причина, вызывающая диффузию растворенного вещества в растворе, аналогична давлению газа. I Это — давление, вызываемое молекулами растворенного веще-1 ства. Его можно измерить, если раствор отделить от чистого растворителя перегородкой, пропускающей только молекулы рас-1 творигеля, но не молекулы растворенного вещества, — полупроницаемой перегородкой. Тогда перегородка будет испытывать удары молекул растворенного вещества, т. будет испытывать давление растворенного вещества. Это давление называют осмотическим давлением (от греческого слова осмос — толчок, удар). [c.218]

Наблюдать давление, вызываемое молекулами растворенного вещества, можно путем следующего опыта (рис. 46). Низкий стеклянный цилиндр наполняют концентрированным раствором сахара, затягивают животным пузырем (или пергаментной бумагой) и помещают в большой сосуд с чистой водой. Тотчас же начинается диффузия. Этот процесс в условиях описываемого опыта идет в одном направлении в то время как молекулы воды свободно проникают внутрь цилиндра, молекулы сахара встречают препятствие со стороны полупроницаемой перепонки. Такую одностороннюю диффузию растворителя жвозь полупроницаемую перепонку в раствор называют осмосом. Молекулы сахара, стремясь распространиться по всему раствору и встречая арепятствие в виде полупроницаемой перепонки, оказывают на нее определенное давление. Это давление называют осмотическим. Под воздействием осмотического давления перепонка, закрывающая сосуд с сахарным раствором, значительно вздувается. [c.134]