Осмотическое мембранное равновесие

Разность давления П, определяемая уравнением (51.11) или (51.16), как и в случае, обсужденном в 28, называется осмотическим давлением. Соответственно равновесие Доннана в противоположность случаю, рассмотренному в пункте а., называют осмотическим мембранным равновесием. Разность потенциалов, определенная уравнением [c.258]

В общем случае гетерогенное равновесие на границе химически взаимодействующих твердой и жидкой фаз относится к типу осмотического мембранного равновесия. [c.24]

Так, осмотическое мембранное равновесие характеризуется исходным фундаментальным термодинамическим уравнением [c.25]

Осмотическое мембранное равновесие [c.257]

При выводе системы (XII. 38) мы исходили из фундаментального уравнения (VII. 2), описывающего состояние искривленного поверхностного слоя. Но вид самого этого уравнения никак не связан с формой поверхности, а лишь включает в себя предположение о разности давлений между сосуществующими фазами. В этом смысле осмотическое мембранное равновесие у плоской поверхности разрыва вполне аналогично любому фазовому равновесию у искривленной поверхности. [c.257]

Уравнения (ХП.38), вытекающие из уравнения (ХП.37) и условий межфазного равновесия, а также уравнения (ХП. 39) не зависят от соотношений (1.28) и (1.29). Поэтому уравнения (ХП.38) и (ХП.39), рассматриваемые совместно, могут быть использованы для описания осмотического мембранного равновесия при наличии как плоской, так и искривленной поверхности разрыва. [c.258]

Существенное значение мембранные равновесия имеют прн исследовании коллоидных растворов, в которых коллоидная частица, несущая занял г того или другого знака, играет роль иона R. Обычно к коллоидным растворам и при больщих разведениях неприменимы законы, справедливые для предельно разведенных растворов. Исследуя осмотическое давление и мембранные потенциалы коллоидных растворов, можно выяснить зависимость числа солевых ионов разных знаков на поверхности коллоидной частицы от концентрации и природы ионов в растворе. [c.576]

Мембранные равновесия. Осмотическое давление [c.141]

Мембранное равновесие Доннана. Более детальное изучение осмотического давления коллоидных растворов показало, что даже применение в качестве внешней жидкости ультрафильтрата этого же золя не дает результатов, которые бы точно соответствовали теоретическим. В некоторых случаях экспериментально определенное осмотическое давление того или иного золя было больше теоретического, оно не зависело в ряде случаев от концентрации коллоида нли изменялось не пропорционально концентрации его и т. п. Как показали более углубленные исследования, проведенные в свое время Доннаном, причина подобных отклонений кроется в особом равновесии электролитов, которое устанавливается в присутствии частиц (или ионов), не способных проникать через полупроницаемую мембрану. [c.305]

Теория мембранного равновесия Доннана позволяет объяснить седлообразную форму кривой, характеризующей зависимость осмотического давления раствора белка от pH среды. В самом деле, в изоэлектрической точке амфолита число ионизированных ионогенных групп минимально. Это и обусловит минимальное давление, Прн добавлении кислоты, например НС1, содержание анионов (хлорид-ионов) в растворе сначала растет быстрее, чем содержание ионов водорода (последние [c.475]

При рассмотрении осмотических явлений мы уже имели дело с одним из частных случаев мембранного равновесия. [c.237]

Если два раствора электролита разделены мембраной, непроницаемой хотя бы для одного из ионов (обычно это ион коллоида), то все остальные ионы распределяются по обе стороны мембраны неравномерно. Это сказывается на величине измеряемого осмотического давления коллоидного раствора, а также проявляется в обнаружении разности потенциалов между коллоидным раствором и равновесной с ней жидкостью. Данное явление было открыто в 1911 г. Доннаном и получило название мембранного равновесия или равновесия Доннана. Очень близко связаны с этим явлением так называемые суспензионный и золь-концентрационный эффекты. [c.305]

Метод осмометрии является наиболее точным и широко применяемым для определения средней молекулярной массы полимеров-неэлектролитов. Однако измерения осмотического давления растворов ВМВ-полиэлектролитов могут быть связаны с ошибками, вызванными присутствием электролитов. Во избежание ошибок необходимо вводить поправки на мембранное равновесие (Дон-нан, 1911). [c.470]

Неравномерное распределение низкомолекулярного электролита по обе стороны мембраны или между гелем и раствором существенно влияет на величину измеряемого осмотического давления. В связи с этим осмотическое давление собственно коллоидных частиц или полиэлектролитов может быть определено только при значительном превышении их концентрации над концентрацией истинного электролита во внешнем растворе (при i l z). При i< g измеряемая величина осмотического давления составляет половину от осмотического давления коллоидных частиц. При промежуточных соотношениях концентраций в измеряемые значения осмотического давления необходимо вводить поправку, учитывающую мембранное равновесие. [c.471]

Мембранное равновесие Доннана. Присутствие в организмах солей белков, отделенных клеточной мембраной от растворов электролитов, приводит к перераспределению электролитов и соответственно влияет на осмотическое давление по обе стороны мембраны. Перераспределение электролитов подчиняется выведенному Доннаном уравнению мембранного равновесия. [c.193]

Особенности распределения ионов, связанных с мембранным равновесием, влияют на величину осмотического давления в рассмотренных системах. [c.326]

При измерении осмотического давления в растворах белков необходима учитывать мембранное равновесие (см, гл. XVI). [c.31]

Форма кривой осмотического давления может быть найдена, если перепишем уравнение (22) в несколько ином виде. Из мембранного равновесия следует, что [c.227]

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]

К основным свойствам ионообменных мембран и процессам, происходящим с их участием, относят набухаемость, осмотический перенос, диффузию, селективность, мембранное равновесие, мембранные потенциалы, электрическую про--водимость и др. Так как ток переносится в электродиализных аппаратах потоком ионов, проводимость системы зависит от числа ионов в обрабатываемой воде, т. е. от нормальности раствора электролита. Если отношение плотности тока к нормальности будет чрезмерно большим, то не будет хватать ионов для переноса тока. Это явление наблюдается прежде всего на границах раздела мембраны с раствором в обессоливающих камерах и называется поляризацией или обеднением заряженного слоя. Поляризация — важнейший фактор, ограничивающий плотность тока, а следовательно, эффективность процесса. [c.20]

Чтобы перейти к уравнениям мембранного равновесия, записанным через концентрацп , необходимо пренебречь коэффициентами активности. Если распределяются неэлектролиты, то концентрацию правильнее выражать через мольные доли х. Со стороны мембраны, где находится третий компонент, осмотическое давление обеспечивается вторым и третьим компонентами, а с другой стороны — только вторым компонентом. Учитывая это, из (IV. 51) получим [c.212]

Малое значение и непостоянство осмотического давления лиозолей являются причиной того, что осмометрия, а также эбулио-скопия и криоскопия не применяются для определения численной концентрации или размера коллоидных частиц. Следует, впрочем, заметить, что осмометрические, эбулиоскопические и криоскопиче-ские методы нельзя использовать для определения размера коллоидных частиц не только вследствие указанных причин, но и из-за обычного присутствия в лиозолях электролитов. При очистке лиозолей, например диализом, вместе с посторонними электролитами может удаляться и стабилизующий электролит, что приводит к нарушению агрегативной устойчивости системы, укрупнению частиц и, следовательно, к получению неправильных значений осмотического давления. Кроме того, на результатах осмометрических определений сильно сказывается так называемое мембранное равновесие ), или равновесие Доннана. Это равновесие устанавливается в результате сложного распределения ионов между коллоидным раствором в осмотической ячейке и внешним раствором, о чем подробно сказано в гл. XIV. [c.68]

Очень просто объясняется с позиций теории мембранного равновесия и известная зависимость объема набухшего белка (например, студня желатина) от pH среды. Минимальная степень набухания студня должна соответствовать изоэлектрической точке белка, так как при этом минимально и осмотическое давление, являющееся причиной набухания. По обе стороны от этого минимума кривая зависимости объема от pH поднимается и, достигнув максимума, спускается, поскольку таким же образом от pH зависит и осмотическое давление. При трактовке набухания с точки зрения Доннана соверщенно все равно, являются ли макромолекулы белка кинетическими отдельностями или образуют трехмёрную сетку. Иначе говоря, безразлично, какими причинами удерживаются вместе поливалентные ионы в системе — в результате ли наличия полупроницаемой перегородки или тем, что эти поливалентные ионы связаны друг с другом прочными связями и образуют трехмерную сетку. [c.476]

Современная биология широко использует физическую химию. Все процессы в живом организме связаны с превращением вещества и энергии, а именно эти превращения изучает физическая химия. Основоположник отечественной физиологии И. М. Сеченов писал Физиолог — это физико-химик, имеющий дело с явлениями в животных организмах . Ту же мысль высказал позднее другой выдающийся физиолог — И. П. Павлов ...клетка в некотором отношении похожа на физико-химичес-кую лабораторию. Понятно, что там надо ждать и всех тех явлений, которые бывают при физико-химических процессах . Для иллюстрации справедливости этих высказываний достаточно перечислить некоторые актуальные проблемы современной биологии, решение которых основано на применении законов физической химии термодинамика и энергетика биопроцессов, осмотические явления и мембранные равновесия, окислительно-восстановительные процессы и редокс-потенциалы в физиологических средах, кинетика биологических процессов, ферментативный катализ и т. д. [c.8]

В заключение следует отметить, что важную роль в осмыслении природы селективности ионного обмена сыграли развитые в 50-е гг. модельные представления, построенные на аналогиях системы ионит —раствор с уже изученными ранее системами осмотическими ячейками, мембранным равновесием (Бауман и Эйхгорн, Грегор), концентрированными растворами электролитов (Глюкауф), растворами линейных полиэлектролитов (Райс и Гаррис, Качальский). [c.683]

Часто свойства ионитов объясняются на основании представлений о доннановском равновесии. По теории Доннана, ионит рассматривают как мембрану, разделяющую два раствора (внешний и внутренний) и непроницаемую по крайней мере для одного вида ионов одного из растворов. Внутренний раствор обычно более концентрированный. Обмен ионов между двумя растворами происходит до установления мембранного равновесия. Термодинамическим условием равновесия является равенство произведений концентрации катионов и анионов по обе стороны мембраны. Так, для диффузии Na l через мембрану условием равновесия будет [Na] "] [С1 ] = [Na j f lf], где индексы I и 2 относятся к растворам по обе стороны мембраны. Однако в присутствии аниона А функциональной группы, неспособного к диффузии через мембрану, концентрация Na l по обе стороны мембраны различается и меньше там, где присутствуют осмотически неактивные анионы матрицы. Поверхность зерна ионита можно рассматривать как мембрану, непроницае- [c.147]

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]