Метод осмотического равновесия

Осмометры можно подразделить по принципу измерения осмотического давления и по диапазону измеряемого давления, от которого существенно зависит конструкция прибора. Измерение осмотического давления статическими методами проводится после наступления равновесия в системе раствор — мембрана — растворитель. В простейшем случае осмотическое давление измеряется по высоте столба жидкости. Недостатком статического метода является сложность определения момента наступления равновесия и значительные затраты времени. Для быстрых и точных измерений служит динамический метод. Идея этого метода заключается в измерении объемной скорости проницания через мембрану растворителя при различном давлении в ячейке (рис. 1-8). Интерполяцией данных в области прямого и обратного осмоса получаем значение осмотического давления. [c.38]

Принципиальная схема осмометра приведена на рис. 11.2. Осмометр состоит из двух камер, разделенных полупроницаемой мембраной. Камеры соединены с капиллярами А и Б, служащими для измерения давления. В одну камеру помещают растворитель, в другую—-раствор полимера. Измерение осмотического давления осуществляют методами динамического и статическое равновесия. Методом динамического равновесия осмотическое давление раствора определяют как давление, которое необходимо приложить к раствору для сохранения равновесия, если раствор и чи- [c.168]

Метод осмотического равновесия [c.114]

Для измерения осмотического давления методом осмотического равновесия требуется простое оборудование, можно применить любой тип осмометра и проводить измерения одновременно на нескольких осмометрах. Поэтому этот метод и до настоящего времени остается наиболее распространенным и надежным. [c.115]

Одной из главных проблем термодинамики является конкретная формулировка условий термодинамического равновесия для различных специальных случаев (например, равновесие жидкость — пар, осмотическое равновесие, химическое равновесие). Старые методы решения этой проблемы (которые были распространены в Европе вплоть до 1930 г.) состояли в том, что для каждой конкретной задачи конструировали обратимый цикл. [c.76]

При измерении осмотического давления тоже, конечно,, используют метод фазы-датчика химического потенциала. Только для установления осмотического равновесия между чистым растворителем и этим же растворителем в растворе необходима полупроницаемая перегородка. В случаях же равновесий, использованных Гиббсом, равновесное сосуществование фаз возможно при их непосредственном контакте. [c.81]

Согласно экспериментальным данным, полученным по методу осмотического давления и по методу фазовых равновесий, коэффициент т меньше единицы. [c.85]

Исследование равновесия ассоциации — диссоциации обычно проводят методами седиментационного равновесия и измерения светорассеяния, однако возможно также использование методов осмотического давления и хроматографии на молекулярных ситах. Способы интерпретации экспериментальных данных описаны рядом авторов [2, 3, 5, 6 и 160-164]. В настоящее время путь выяснения истинного механизма ассоциации заключается в сравнении экспериментальных данных с кривыми, рассчитанными для различных модельных механизмов. [c.429]

Другие два метода, основанные на измерении повышения точки кипения и понижения точки замерзания растворов, основываются на том принципе, что при одинаковой температуре давление пара над раствором ниже давления пара над растворителем. Теоретически можно показать, что уменьшение давления пара, прямо связано с осмотическим давлением раствора. Поэтому оба эти метода дают точно такую же информацию, что и метод осмотического давления. При выборе одного из этих трех методов руководствуются не теоретическими преимуществами одного по сравнению с другими, а чисто практическими, удобствами. Метод осмотического давления обладает наибольшей чувствительностью, однако для получения точных результатов необходимы сложная аппаратура и длительное время проведения опыта, так как равновесие устанавливается медленно. [c.30]

Теория разбавленных растворов была разработана Вант-Гоффом в 1885 г. Занимаясь изучением равновесий с целью найти количественное выражение для оценки химического сродства, Вант-Гофф пришел к выводу, что свойства газов, описываемые газовыми законами, можно констатировать и у разбавленных растворов. Когда он работал над вопросом определения максимальной работы разведения растворов, его коллега ботаник Гуго Де Фриз (1848—1935) обратил его внимание на результаты опытов Пфеффера но определению осмотического давления растворов. Ознакомившись с этими результатами, Вант-Гофф пришел к выводу, что метод осмотического давления дает возможность определить притяжение растворенного вещества водой. [c.417]

Метод Барджера делает возможным определение молекулярного веса даже в том случае, когда располагают ничтожно малым (доли миллиграмма) количеством вещества. Он не требует применения химически чистых растворителей, делая возможным использование даже смеси растворителей при том, однако, условии, что одна и та же смесь будет применена для растворения исследуемого и эталонного вещества. Недостатком этого метода является длительность установления осмотического равновесия, составляющая в зависимости от упругости паров растворителя от 1 дня до 1 недели. [c.212]

Другой способ заключается в измерении разности уровней жидкости, обусловленной переносом растворителя сквозь полупроницаемую мембрану в раствор. При равновесии гидростатическое давление, соответствующее этой разности уровней, равно осмотическому давлению раствора, измеренному методом динамического равновесия. На этом методе статического равновесия основаны измерения при помощи широко применяемых осмометров, разработанных Шульцем [16], Фуоссом и Мидом [17], Вагнером [18], Джиль-берюм [19], Циммом [20], Хэльфритцем [21], Майер-хоффом [22] и другими. Основным недостатком статического метода является длительность установления равновесного осмотического давления. Это время в значительной степени определяется временем, необходимым для перетекания растворителя сквозь полупроницаемую мембрану из камеры, в которой находится растворитель, в камеру с раствором. Хотя, применяя соответствующую конструкцию осмометра, можно значительно сократить это время, тем не менее при использовании плотных селективных мембран для достижения равновесия может потребоваться много часов. [c.106]

Моделирование сшитых ионитов слабо сшитыми ионитами основывалось также на рассмотрении ионообменного равновесия с помощью методов осмотической теории. [c.183]

Для меньшей затраты времени на определение осмотического давления раствора по сравнению с требуемым при работе статическим методом Фуосс и Мид предложили метод динамического равновесия, при котором устанавливают [c.111]

На рис. 11.2 показана принципиальная схема осмометра. Осмометр состоит из двух камер, разделенных полупроницаемой мембраной В. Камеры снабжены капиллярами А я Б, которые служат для измерения давления. В одну ка.ме[)у наливают растворитель, а в другую — раствор полимера. Осмотическое давление измеряют методами динамического и статического равновесия. /Методо.м дина.мического равновесия осмотическое давление раствора определяют как давление, которое необходимо приложить к раствору полимера для сохранения равновесия, если раствор полимера и чистый растворитель разделены полупроницаемой мембраной. Внешнее давление, прилагаемое к жидкости в капилляре о, которое необходимо для сохранения постоянного уровня жидкости в капиллярах А и Б, равно осмотическому давлению раствора. Мегод статического равновесия сводится к из.мерению разности уровнен жидкости, вызванной перекачкой растворителя в раствор полимера через полупроницаемую мембрану. При установлении равновесия гидростатическое давление, соответствующее этой разности уровней, равно осмотическому давлению раствора, измеренному методом динамического равновесия. [c.206]

Существует еще слишком много непонятного в отношении степени полимеризации природных полимеров, поэтому нельзя с достоверностью определить эту величину. Обычно при использовании для определения молекулярных весов различных методов (вискозиметрического, осмотического, метода концевых групп, метода седиментационного равновесия в ультрацентрифуге) получают очень различные результаты. Вопрос о точной величине степени полимеризации остается открытым, однако нет никаких оснований сомневаться в том, что она не отличается от экспериментально найденной, скажем, в тысячи раз. Таким образом, молекулы волокнистых материалов представляют собой длинные тонкие нитевидные частички. [c.32]

Поскольку осмотическое давление пропорционально числу присутствующих макромолекул, применение осмотического метода для определения молекулярных весов полимеров дает среднечисловой молекулярный вес Л/ (стр. 283). Осмотическое равновесие обычно достигается сравнительно медленно, и это обстоятельство служит серьезным затруднением нри проведении серийных анализов. Обычно осмометрический метод используют для калибровки или проверки других методов определения молекулярных весов, например вискозиметрического. [c.415]

Измерение осмотического давления. Существуют прямой и косвенный методы измерения осмотического давления. Для прямого измерения применяют различные типы осмометров. Простейщие осмометры статического типа устроены в соответствии со схемами рис. 2.17, а. Цилиндр /, соединенный с манометром 2, заполняют раствором, закрывают мембраной и помещают в сосуд 3 с растворителем (рис. 2.17, а). Возникающее вследствие осмоса избыточное давление приводит к подъему столба жидкости в цилиндре 1. Подъем столба регистрируют манометром. Гидростатическое давление, наблюдаемое при достижении осмотического равновесия, равно осмотическому давлению раствора. Необходимо отметить, что измеренное таким способом осмотическое давление относится не к исходному раствору, а к раствору, разбавленному растворителем в результате осмоса. Однако при большом объеме раствора и маленьком диаметре трубки этим разбавлением можно пренебречь. [c.73]

Метод обратного осмоса заключается в фильтровании растворов под давлением через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и полностью или частично задерживающие молекулы либо ионы растворенных веществ. В основе описываемого способа лежит явление осмоса — самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор (рис. 0-2,а). Давление, при котором наступает равновесие (рис. 0-2,6), называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое (рис. 0-2, в), то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении, что отразилось в названии процесса обратный осмос . [c.15]

Расчет для растворов, не содержащих общего иона. Одним из наиболее надежных и распространенных методов определения осмотических коэффициентов является изопиестический метод. Идея метода заключается в том, что исследуемый раствор и эталонный раствор, давление пара которого хорошо известно, помещают в одно замкнутое пространство. Растворитель, испаряясь из раствора, давление паров которого больше, конденсируется в растворе, давление паров которого меньше, до тех пор, пока давление в обоих растворах не будет одинаково, т. е. пока не наступит изопиестическое равновесие. [c.30]

В 1914 г. Л. В. Писаржевским было дано новое толкование электродных процессов, позволившее заменить формальную схему осмотической теории Нернста реальной физической картиной. Несколько позже (1926 г.) аналогичные идеи высказаны Н. А. Изгарышевым и А. И. Бродским. По Л. В. Писаржевскому, причинами перехода ионов металла в раствор являются диссоциация атомов металла иа ионы и электроны и стремление образовавшихся ионов сольватиро-ваться, т. е. вступать в соединение с растворителем. Необходимо, следовательно, учитывать два равновесия одно — между атомами металла и продуктами его распада (ионы и электроны) и другое — при сольватации (в водных растворах — гидратации). Таким образом, потенциал металла, погруженного в раствор, зависит от обоих процессов и состоит из двух слагаемых, одно из которых зависит от свойств металла, а второе — от свойств как металла, так и растворителя. Эти новые взгляды, основанные на электронных представлениях, качественно совпадают с современными представлениями, которые, таким образом, были предвосхищены Л. В. Писаржевским задолго до квантовой механики, статистики Ферми и других современных теоретических методов, [c.216]

По данным Глюкауфа и Китта [6], анион сульфогруппы катионита гидратирован одной молекулой воды. В других работах исследователи пришли к выводу, что анион сульфогруппы в катионите связывает три молекулы воды [7]. По-видимому, различие результатов в большой мере зависит от различия методов оценки величины гидратации ионизированных групп в ионообменной смоле. Во всяком случае, достаточно точно установлено, что сульфокатиониты в Н- --форме набухают сильнее, чем в солевых формах, тогда как слабокислотные катиониты, которые в Н -форме практически не ионизированы, набухают преимущественно в солевых формах. Слабоосновные аниониты по той же причине набухают в солевых формах также значительно сильнее, чем в ОН -форме [8]. Неионообменный перенос электролитов навстречу диффузии воды при установлении осмотического равновесия зерен ионита с внешним раствором в разбавленных растворах не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на поведение ионообменных смол при обессо-ливании воды или регенерации ионообменных фильтров. С увеличением концентрации кислот и щелочей в регенерационных растворах этот неионообмепный перенос электролитов оказывается настолько значительным, что им пренебречь нельзя. [c.211]

Теория разбавленных растворов была разработана Я. Вант-Гоффом в 1885 г. Имея в виду оценку величины химического сродства в растворах и познакомившись с экспериментальными данными Ф. Пфеффера, Я. Вант-Гофф пришел к выводу, что метод осмотического давления дает возможность определить притяжение растворенного вещества растворителем. В своей широкоизвестной работе Химическое равновесие в системах газов и разведенных растворов (1885) Я. Вант-Гофф рассмотрел с термодинамических позиций использование законов Р. Бойля и Ж. Гей-Люссака к разведенным растворам и показал, что уравнение Клапейрона применимо к расчету осмотического давления [c.165]

Затруднение, с которым мы сталкиваемся при решении этих уравнений, связано с тем, что последний член в уравнении для с, не превращается в нуль, когда с., стремится к нулю. Таким образом, если из уравнения (16-21) определить то при экстраполяции к Са=0 мы не получим значения УИ,- Метод седиментационного равновесия будет, таким образом, в большинстве случаев применим для систем подобного типа, только если д1пу., дс2=0, так чтобы последний член уравнения (16-26) был бы равен нулю, или если УИд(1—изр)г 0, вследствие чего йс йг приближается к нулю, когда с, и йс йг становятся равными нулю. С этой точки зрения осмотическое давление является более простым способом определения молекулярного веса, чем седимента-дионное равновесие, так как когда Са стремится к нулю, то второй компонент с низким молекулярным весом всегда равномерно распределен в осмометре по обе стороны мембраны. [c.305]

При рассмотрении этих результатов очень важно, что для некоторых белков молекулярный вес был измерен также осмометрическим способом. В каждом таком случае приведенные данные согласуются в пределах ошибки опыта с молекулярными весами, полученными с помощью осмотического давления и приведенными выше, а также в табл. 7 и 11. Если эти белки являются веществами, содержащими молекулы с разными молекулярными весами, осмометрический метод будет давать среднечисловой молекулярный вес, тогда как метод седиментационного равновесия даст средневесовой или г-средний молекулярный вес в зависимости от используемой методики. Эти средние значения должны различаться (см., например, данные для полистирола на стр. 308). Тот факт, что получаются одни и те же данные, доказывает, таким образом, что эти белки с точки зрения молекулярного веса совершенно однородны. (Такой же вывод вытекает из линейности графиков, аналогичных представленным на рис. 58). Это обстоятельство будет обсуждено в дальнейшем в связи с использованием рассения света для определения молекулярных весов (табл. 13). [c.312]

Как известно, M (i/=1) определяется по осмотическому давлению, Ai (i/=2)—методом рассеяния света, M (q= i)—методом седиментационного равновесия. Последний метод позволяет определить любой i7- peдний вес . Аналогично, по угловому распределению интенсивности света, рассеянного от раствора полимера, можно одновременно определить значения М и а также [c.165]

Хорошо известный метод исследования избирательной сольватации — светорассеяние [53] в связи с осмотическим равновесием это явление было рассмотрено Айзенбергом [54]. Из изложенного выше ясно, что центрифугирование в градиенте плотности — удобный альтернативный метод [42, 54]. Этот вопрос не будет здесь рассматриваться более подробно, поскольку количество данных для синтетических полимеров мало. Укажем только на одно обстоятельство, играющее важную роль при анализе полимер-гомологов (см. раздел Е). Для полимера определенного химического состава не зависит (или практически не зависит) от молекулярного веса. Это является следствием того факта, что величина фа/йФ1 в уравнении (XI11-24) пропорциональна Мг-Этот результат нельзя рассматривать как точное общее правило, а лишь как хорошее приближение. Можно показать, что он выполняется довольно точно, если для расчета свободной энергии полимерного раствора хорошим приближением является формула Флори — Хаггинса. Это доказательство со всеми подробностями приведено в работе Херманса и Энде [42] и здесь не будет повторяться. [c.432]

Юлландер [114] недавно разработал метод составления баланса осмотического равновесия, при котором количество вытесненного раствора определяется взвешиванием. Пользуясь этим методом, можно определять осмотическое давление у производных целлюлозы при концентрациях до 0,05%. Юлландер смог поэтому определить молекулярный вес недеградированных целлюлоз, не прибегая к поправкам, внесенным Шульцем. Полученные им с помощью этого нового метода значения стенени полимеризации для ряда нитратов целлюлозы приведены в табл. 14 там же указаны значения степени полимеризации, полученные другими методами. [c.210]

После того как за последние годы, благодаря многочисленным осмотическим измерениям для различных полимергомологических рядов, было найдено достаточно общее выражение уравнения (7) зависимости я от с, были также предприняты попытки количественной характеристики отклонений от закона Вант-Гоффа для концентрированных растворов с помощью уравнения, подобного уравнению (13) [57, 58]. Целью их являлось обеспечение возможности измерения полидисперсностп высокомолекулярных веществ методом седиментационного равновесия и при средних концентрациях. Такого рода работы пока являются лишь начальной фазой на пути к решению этой задачи. Кроме вышеупомянутых трудностей, достижения высокой точности измерений и слолчности их математической обработки, имеются еще дополнительные трудности, связанные с медленностью установления равновесия. Центрифугирование ценных молекул нри ко1щентрациях от 0,5 до 2 г в 100 см длится несколько недель. [c.362]

В последние годы установлено, что замороженные и оттаявшие эмбрионы могут быть успешно разбавлены одноступенчато в пайете, где они были заморожены. Сущность метода состоит в следующем. Заморожен но-оттаянные эмбрионы переносят одноступенчато из раствора криопротектора, в частности 1,5 М глицерина в фосфатном буфере, в котором они были заморожены, в среду, содержащую гипертонический раствор не проникающего в клетку соединения, каким является сахароза. Это обеспечивает постепенное удаление криопротектора из эмбриона без нарушения осмотического равновесия в 0,02 мл 1,5 М глицерина. [c.207]

Методы седиментационного равновесия, осмотического давления и рассеяния света дают абсолютные значения молекулярных весов, если экстраполировать концентрации к нулю. Однако последние два метода либо совсем не дают сведений о распределении па размерам, либо дают их в недостаточной мере. Метод осмотического давления дает грубокачественные сведения относительно-формы молекул и недостаточно чувствителен для соединений с высокими молекулярными весами. С другой стороны, метод рассеяния света дает хорошую оценку формы молекул в растворе па угловой асимметрии рассеяния, но нечувствителен для соединений с малыми молекулярными весами. Методы центрифугирования в общем позволяют исследовать более низкие концентрации, и они более гибки, так как при соответствующем выборе условий опыта и техники измерения можно более детально исследовать тот или иной участок кривой распределения. [c.462]

КИЙ осмометр Стабина—Шелла, осмометр Рейфа. Все они делятся на две категории в зависимости от того, какой метод измерения осмотического давления в них применяется — статического или динамического равновесия. Осмометры, использующие метод статического равновесия, в настоящее время применяются реже, однако мы рассмотрим их устройство, чтобы лучше понять сущность осмометрии. [c.308]

При помощи этого, а также ряда других методов удалось не только подтвердить сам факт обмена ионами, но и количественно оценить его. Поскольку в обмене участвуют заряженные частицы, то его интенсивность можно выразить в токовых единицах и охарактеризовать токами обмена / . Токи обмена относят к I см2 (I и ) поверхности раздела электрод — раствор они служат кинетической характеристикой равновесия между электродом и раствором при равновесном значении электродного потенциала и обозначаются / . Одни из первых работ по определению токов обмена были выголнены В. А. Ройтером с сотр. (1939). Значения токов обмена для ряда электродов приведены в табл. 10.2. Интенсивность обмена зависит от материала электрода, природы реакции и изменяется в широких пределах. По третьему принципу осмотической теории Нернста токи обмена возникают в результате существования сил осмотического давления раствора и электролитической упругости растворения металла. [c.218]

Осмометры с вертикальной мембраной наиболее широко применяют для измерения осмотических давлений растворов средних концентраций. На рис. 1-11 изображен осмометр Фуосса — Мида [41]. Он позволяет определять осмотическое давление как динамическим, так и статическим методами. Достоинством этого осмометра является быстрое время наступления равновесия, однако он отличается некоторой сложностью конструкции. Осмометры подобного типа были разработаны Хелфрицем [42], Жуковым и др. [42—44]. Ячейки с целью уменьшения объема изготовляются в виде фланцев с каналами. Мембрана одновременно служит прокладкой. Капилляр 3 сравнения служит для оценки высоты поднятия жидкости под действием капиллярных сил. Модифи- [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология