Осмотическое давление и связанные с ним явления

Свойства, связанные с тепловым движением частиц, — броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, —у коллоидных систем выражены гораздо слабее, чем в низко-молекулярных растворах, вследствие относительно больших размеров коллоидных частиц. Все эти свойства находятся в прямой зависимости от степени дисперсности и могут быть использованы для определения размеров и формы коллоидных частиц. Рассмотрим явления диффузий и осмотического давления в коллоидных системах. [c.252]

Вскоре после опубликования в 1877 г. результатов измерений осмотического давления Вант-Гофф использовал их в качестве основы при разработке теории растворов. Развитие термодинамики (в большой мере благодаря работам Гиббса) в течение этого же периода времени обеспечило прочные теоретические основы для изучения осмоса в растворах и связанных с ним явлений. Было показано, что так называемые коллигативные свойства представляют собой проявления по существу одного и того же свойства растворов и что, таким образом, одинаковую термодинамическую информацию можно получить на основе любого из свойств. Так как осмотическое давление поддается исследованию труднее, чем другие свойства, после 19 20 г. было выполнено очень небольшое число измерений осмотического давления. Новый интерес появился благодаря его применению в качестве метода исследования растворов полимеров и использованию обратного осмоса в процессах разделения. [c.116]

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]

Если бы распадение молекул электролитов на ионы наступало только под влиянием электрического тока, то количество частиц в растворе в момент появления тока должно было бы мгновенно возрасти каждая молекула электролита (т. е. одна частица) в момент появления тока образовала бы несколько частиц—ионов. Это, в свою очередь, должно было бы вызвать резкое повышение осмотического давления, чего в действительности не наблюдается. То же самое можно сказать и о других явлениях, связанных с количеством частиц в единице объема растворителя понижении упругости пара, раствора, понижении температуры замерзания и повышении температуры кипения его. [c.148]

Перемещивание" полимерных растворов в области перекрывания приводит к повышению плотности полимерного раствора и двум связанным с этим эффектам а) с увеличением концентрации полимерного раствора возрастает осмотическое давление, б) отдельные сегменты макромолекул двигаются неупорядоченно. При перемешивании объем, в котором осуществляются такие движения, фактически уменьшается, и поэтому уменьшается так называемая конфигурационная. энтропия сегментов полимера Первое явление называют эффектом осмотического давлений, второе — энтропийным эффектом. Поскольку они играют большую, роль в процессах диспергирования и коагуляции, необходимо дать некоторые количественные оценки. [c.254]

На скорость застудневания растворов полимеров-амфолитов (белков) значительное влияние оказывает и pH среды, как это имеет место в отношении других явлений и свойств этих систем— высаливания, набухания, осмотического давления, вязкости,—что говорит о единой причине всех этих явлений, связанной с изменением структуры систем под влиянием ионов Н+ и ОН . Наи- большей скорости застудневание в них достигает в изоэлектрической точке. [c.227]

К оболочке вплотную прилегает цитоплазматическая мембрана. Она обладает избирательной проницаемостью, т. е. пропускает внутрь клетки и отводит из нее определенные вещества. Благодаря такой способности мембрана играет роль органеллы, концентрирующей питательные вещества внутри клетки и способствующей выведению наружу продуктов жизнедеятельности. Внутри клетки всегда наблюдается повышенное по сравнению о окружающей средой осмотическое давление. Цитоплазматическая мембрана обеспечивает его постоянство. Кроме того, она является местом локализации ряда ферментных систем, в частности окислительно-восстановительных ферментов, связанных с получением энергии (у эукариотов они находятся в митохондриях). В отличие от клеток эукариотов в прокариотической клетке отсутствует деление ее на отсеки. Клетки прокариотов не имеют ни комплекса Гольджи, ни митохондрий, не наблюдается у них и направленного движения цитоплазмы. Явления пиноцитоза и фагоцитоза прокариотам не свойственны. Из органелл только рибосомы аналогичны рибосомам эукариотов. [c.43]

Осмотическое давление и связанные с ним явления [c.31]

Четыре тесно связанных свойства слабых растворов особенно важны при изучении осмотических явлений. Свойства эти понижение давления водяного пара по сравнению с давлением водяного пара над свободной поверхностью чистой воды, повышение точки кипения, понижение точки замерзания и возникновение осмотического давления в растворе, отделенном от чистого растворителя полупроницаемой мембраной. Эти свойства обычно называют коллигативными свойствами. Мы ограничимся здесь рассмотрением слабых и нелетучих растворов, причем давление пара рассматриваться не будет. [c.31]

С присутствием в почвенном растворе осмотически активных веществ (обычно это соли) связан третий механизм удержания воды. Эти вещества понижают относительное давление пара в почве и в силу этого влияют на ее энергетическое состояние (см. ниже). Они, однако, не оказывают непосредственного влияния на количество воды, удерживаемое при данном положительном или отрицательном давлении (для того чтобы такое влияние могло иметь место, требуется наличие мембраны, непроницаемой для растворенного вещества). Поэтому рассматривать здесь явления, определяемые осмотическим давлением почвенного раствора, мы не будем, хотя доступность почвенной воды для растений в какой-то мере зависит и от них. [c.79]

Осмотические явления, связанные с присутствием полиэлектролитов, в значительной степени определяют распределение воды и растворенных веществ в тканя 1с живых организмов, а также перенос зтих веществ через многочисленные полупроницаемые перегородки — оболочки клеток, стенки кровеносных сосудов и пищеварительного тракта и др. Отметим, что подобные полупроницаемые мембраны, через которые могут диффундировать молекулы дисперсионной среды, но не крупные молекулы и коллоидные частицы, являются коллоидными системами и служат объектом разносторонних коллоидно-химических исследований (гл. VII, 5). Определение осмотического давления также основано на применении полупроницаемых мембран. [c.181]

Белки обладают явно выраженными гидрофильными свойствами. Растворы белков имеют очень низкое осмотическое давление, высокую вязкость и незначительную способность к диффузии. Белки способны к набуханию в очень больших пределах. С коллоидным состоянием белков связан ряд характерных свойств, в частности явление светорассеяния, лежащее в основе количественного определения белков методом нефелометрии. Этот эффект используется, кроме того, в современных методах микроскопии биологических объектов. Молекулы белка не способны проникать через полупроницаемые искусственные мембраны (целлофан, пергамент, коллодий), а также биомембраны растительных и животных тканей, хотя при органических поражениях, например, почек капсула почечного клубочка (Шумлянского-Боумена) становится проницаемой для альбуминов сыворотки крови и последние появляются в моче. [c.44]

Книга Льюиса, Скуайрса и Брутона, выдержавшая ряд изданий в США, занимает особое место в иностранной химической литературе. Книга не рассматривает общие вопросы или отдельные технологические процессы с той полнотой и обстоятельностью, с какой это делается в соответствующих общих и специальных руководствах по коллоидной химии. Поэтому она не может полноценно заменить ни одну из книг указанного выше типа. Своеобразие и ценность этой книги заключаются в том, что авторы, не ограничиваясь формальной характеристикой описываемых технологических процессов, как это часто практикуется в зарубежных изданиях, почти всегда стремятся дать научно обоснованное объяснение физического смысла, химического механизма и закономерностей как процесса в целом, так и его отдельных стадий. Как известно, многие вопросы, связанные со строением коллоидных и аморфных веществ, сплошь и рядом разными исследователями трактуются весьма различно. Таковы, например, вопросы о природе осмотического давления, об аномалиях вязкости лиофильных золей, о механизме застудневания и т. д. Хотя интерпретация подобных явлений авторами данной книги не всегда является исчерпывающей, но уже сама по себе постановка вопросов представляет интерес как для научных работников, так и для специалистов-производствен-ников. [c.5]

В процессе диффузии растворенного вещества из раствора в чистых растворитель или в раствор более низкой концентрации действует тот же механизм. Поверхности раствора здесь не существует, и его внутреннее давление, таким образом, оказывается не действующим. Вследствие этого молекулы растворенного оказываются способными переходить за границу раствора в чистых растворитель хход влиянием давления, эквивалентного газовому. Осмотическое давление и диффузия представляют собой, таким образом, взаимно связанные явления, в основе которых лежит тепловое движение молекул растворенного вещества. [c.24]

ТОЛЬКО изменения объема,связанные с осмотическим давлением, поляризация или образование электростатических ионных пар, то на основании самых обш,их соображений можно прийти к выводу, что селективность ионитов должна уменьшаться с уменьшением числа поперечных связей, причем при содержании в ионите только 0,5% ДВБ коэффициент селективности должен стать равным единице. Это объясняется тем, что в результате поглоп] е-ния таким ионитом больших количеств воды фаза ионита настолько разбавляется водой, что становится похожей на фазу раствора. В этих условиях противоионы должны распределяться между фазами приблизительно поровну. (Описаппое явление действительно наблюдалось при обмене катионов поблочных металлов на сильнокислотных суль-фокатионитах см. раздел П.З.) Если, однако, противоионы имеют большой размер, нарушения структуры воды в фазе ионита сохраняются и при малом числе поперечных связей. В этом случае достаточно, чтобы фаза ионита содержала большие гидрофобные иопы противоположного знака, и тогда под влиянием структуры воды происходит образование ионных пар описанного выше типа. Результатом этого является неожиданно высокая селективность. (Для нодида тетрабутиламмония образование таких ионных пар наблюдалось в 0,001 М водных растворах [6]). [c.205]

Однако связывание огромных количеств растворителя, наблюдающееся при набухании, трудно и даже невозможно объяснить только явлением электростатической гидратации. По исследованиям Путиловой (1935 г.), определявшей как общее связывание воды, так и теплоту набухания, желатина гидратационно связывает всего 18% воды, в то время как при разбухании общее связывание воды достигает 3000—4000%. Следовательно, при набухании вода связывается двумя путями. Пе рвые порции воды, несомненно, связываются электростатически (собственно, гидратация), причем это наиболее прочно связанная вода . Ее труднее всего удалить. Большинство воды, однако, связано иным путем. Анализ давления набухания в зависимости от поглощения растворителя показал, что давление набухания аналогично осмотическому давлению. Отсюда был сделан вывод об осмотическом поглощении растворителя при набухании. [c.307]

Хотя Онзагер [515] еще в 1931 г. предложил надежный и удобный способ установления связи между одновременно наблюдаемыми потоками и определяющими их силами, до работ Ставермана [727, 7281 этот подход не применялся по отношению к потокам растворителя и растворенного вещества через мембраны и к явлениям, связанным с осмотическим давлением. После этих работ было проведено значительное число исследований, специально посвященных движению через биологические мембраны. В этой области много сделали наряду с прочими Кедем и Качальский [367, 368, 372—376], а также Дэйнти, Крогэн, Фенсом и Гинзбург [159, 161, 163—165]. [c.178]

Объяснить данное явление можно следующим образом. Чем выше концентрация ионов кальция в растворе, тем интенсивнее и полнее происходит обмен ионов натрия на кальций и тем значительнее сокращаются обьемы пленки связанной глинистыми минералами воды, что увеличит диаметры пор и капилляров и приведет к более полному восстановлению естественной проницаемости породы. При этом между призабойной зоной пласта, в которой находится практически пресный фильтрат бурового раствора, и стволом скважины, вследствие осмотических явлений, возникает перепад давления в 0.1 МПа на каждый 1 г/л разности концентраций солей, причем отток идет в сторону большей концентрации [5]. Применение в качестве перфорационной среды водных растворов хлористого ка ция высокой конценпфации создает значительный перепад давления между призабойной зоной и стволом скважины, вследствие чего начнется отток проникшей в пласт технической воды и осушка призабойной зоны, которые протекают тем интенсивнее, чем выше гидрофильность кол-"лектора [6 ], [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология