Измерение осмотического потенциала

В разбавленных растворах сильных электролитов и ионов в небольшой степени могут образоваться также свободные комплексы, незаряженные или с незначительным зарядом. В растворах истинных электролитов это ионные пары, удерживаемые в основном электростатическим притяжением, тогда как в растворах потенциальных электролитов— ионные пары и ковалентные молекулы или только последние. Образование ионных пар или ковалентных молекул сопровождается сокращением числа носителей заряда и закон действующих масс справедлив для обоих процессов. Поэтому они одинаково влияют на зависимость проводимости от концентрации электролита. Следовательно, по измерениям зависимости проводимости от концентрации невозможно определить, каким явлением —образованием ковалентных молекул или ионных пар — обусловлено снижение в электролите числа возможных носителей заряда. Трудно ответить на этот вопрос и при помощи методов, основанных на других свойствах растворов (например, осмотических и (потенцио-.метрических параметрах),, которые также зависят от общего электростатического взаимодействия ионов. Однако в ряде случаев два типа ионной ассоциации можно различить путем измерения оптических параметров, поскольку ковалентные связи заметно изменяют оптические свойства растворов. [c.347]

Измерение осмотического потенциала [c.106]

Измерение осмотического потенциала в камере давления. [c.56]

Использование камеры давления для измерения осмотического потенциала ткани основано на равенстве водного и осмотического потенциалов сильно вакуолизированных клеток при отсутствии потенциала давления (матричным потенциалом в данном случае можно пренебречь, ибо в вакуолизированных клетках его величина крайне мала). [c.56]

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]

Если в приборе для измерения осмотического давления установилось равновесие, то для растворителя р-ж = М °. где (л — химический потенциал растворителя в растворе, а р,° — химический потенциал чистого растворителя. Поэтому изменение р вследствие возрастания Р от Р до (я+Р°) равно [c.154]

Отдельные составляющие потенциала вне вакуоли определялись настолько редко, что классифицировать эти измерения по соответствующим участкам клеток и тканей, вообще говоря, не имеет смысла. Наиболее важными следует, пожалуй, считать измерения отрицательных давлений в сосудистых элементах, проводившиеся в связи с исследованиями по теории сцепления [576, 660]. В сочетании с измерениями осмотического давления ксилемного сока эти данные должны дать истинную картину распределения водного потенциала в проводящей системе растения, где непрерывный столб воды находится под натяжением. Необходимо помнить, однако, что значительная часть воды в сосудах при падении водного потенциала может удерживаться не сцеплением, а матричными силами. [c.174]

В представленном здесь примере вес ткани остался неизменным в 0,4 м растворе сахарозы, а начинающийся плазмолиз наблюдался в 0,58 м растворе. Осмотический потенциал этих растворов сахарозы указан в нижней части графика. (Эти значения получены измерением в осмометре — таком, какой изображен на рис. 6.2.) Поскольку для 0,4 м раствора сахарозы 11>я =—9 бар, а для 0,58 м раствора 1 ) тг=—13,5 бар, ткани равен 4,5 бар. [c.176]

При помещении двух растворов с разным осмотическим потенциалом на небольшом расстоянии друг от друга молекулы водяного пара диффундируют по градиенту упругости и, конденсируясь, увеличивают объем более крепкого раствора. Пользуясь серией стандартных растворов, можно определить осмотический потенциал исследуемой жидкости. По методу Раста (его называют также методом Барджера), в серию капилляров запаивают по капле исследуемого раствора и раствора с известным осмотическим потенциалом, при малом увеличении микроскопа измеряют размер капли исследуемого раствора и после 48-часовой инкубации при 30—35 ° проводят повторное измерение. Находят осмотический потенциал стандартного раствора, в капилляре с которым объем капли исследуемого раствора не изменился. Существенным недостатком этого метода является смачивание внутренних стенок капилляра растворами и вызванное этим некоторое загрязнение одного раствора другим [128]. [c.58]

Активности отдельных видов ионов. С помощью методов определения активностей, описанных в гл. V, а также методов, связанных с осмотическими измерениями (давление паров, точка замерзания и т. д.), находят средние значения коэффициентов активности обоих ионов растворенного вещества. Может быть поставлен вопрос о возможности экспериментального определения активностей отдельных видов ионов. Из общего уравнения (42) гл. VI видно, что диффузионный потенциал определяется активностями отдельных видов ионов. Следовательно, если бы можно было измерять диффузионные потенциалы, то тем самым был бы найден метод определения активностей отдельных видов ионов. Следует подчеркнуть, что так называемые экспериментальные диффузионные потенциалы, приведенные в гл. VI, вычислены на основании допущения, сделанного относительно активностей отдельных ионов. Это допущение состоит в том, что активность ионов хлора считается одной и той же во всех растворах одновалентных хлоридов с одинаковой концентрацией поэтому значения диффузионных потенциалов, приведенные в гл. VI, не могут быть использованы для определения отдельных активностей ионов. [c.316]

Рефрактометрический метод. Определение осмотического потенциала выжатого сока иа основании измерения его показа- [c.59]

Набухание мембраны в определенной степени оказывает влияние на ее проницаемость. Однако при выборе мембраны некоторые авторы [23] считают, что она не должна сильно набухать в данном растворителе. Другие же полагают [22, 80], что предназначенная для осмотических измерений мембрана должна несколько набухать в данном растворителе, так как в этом случае конечное значение химического потенциала растворителя внутри мембраны будет способствовать обмену растворителя между обеими полуячейками. Если мембрана имеет очень маленькие поры или совсем без пор, то обмен растворителя через мембрану осуществляется только за счет набухания этой мембраны в растворителе. [c.204]

Для растворов с конечной концентрацией уравнение Нернста необходимо модифицировать двояким образом. Во-первых, диффузия определяется градиентом осмотического давления, или химического потенциала (не обязательно только градиентом концентрации), и поэтому необходимо принимать во внимание средний коэффициент активности электролита. Во-вторых, следует учитывать влияние ионной атмосферы. В отличие от того, что происходит в явлении электропроводности, при диффузии катионы и анионы движутся в одном и том же направлении, и поэтому симметрия ионных атмосфер не нарушается. В этом случае релаксационный эффект отсутствует, но существует небольшой электрофоретический эффект, который для разбавленных растворов был рассчитан Онзагером. Самые точные измерения подтверждают справедливость уравнения Нернста с указанными поправками. [c.46]

Наиболее низким пределом измерения является концентрация, созданная электродом в растворе с нулевой концентрацией по прошествии 5 мин, выдержанном предварительно в растворе с концентрацией Ю М анализируемого газа. При лабораторных испытаниях значения должны достигать 99% от конечных показаний прибора за 2—3 мин при 10-кратном повышении концентрации анализируемых веществ. Временные характеристики отклика имеют меньшее значение при непрерывном контроле. В таких случаях допустимо отставание времени отклика вплоть до 30 мин. В табл. 3.3 приведены значения изменения потенциала при 10-кратном увеличении газовой концентрации при 29 °С в пределах области, в которой электрод является нернстовским. Несмотря на то, что значение кО для воды ниже, чем для большинства газов, вследствие ее высокой концентрации ( 55 М), пары воды препятствуют работе электрода. Если при прохождении воды происходит разбавление внутреннего электролита, то изменяются параметры в уравнении, что приводит к потере электродом стабильности и дрейфу. Оптимальное использование электрода возможно лишь при согласовании осмотических свойств образца электролита и уменьшении разности температур между электродом и образцом. [c.82]

Определение коэффициента поступательного трения f при измерениях диффузии, рассмотренное в предыдущей главе, основано на том, что в термодинамически неравновесной системе возникает движущая сила, равная градиенту химического потенциала растворенного вещества (или осмотическому градиенту [c.421]

Были проведены измерения поверхностной электропроводности [10] с использованием мостов переменного тока. Необходимо отметить, что поверхностная электропроводность была соизмерима с объемной электропроводностью только для 55%-ных водных растворов этилового спирта. Для остальных перечисленных растворов она была много меньше объемной электропроводности. Для безводных растворов с малыми значениями -потенциала измерения поверхностной электропроводности не проводились. Сравнение экспериментально измеренного -потенциала с величиной -потенциала, рассчитанной по формуле (13) при соответствующих Ре, найденных графически из рис. 1, показывает, что влияние электроосмоса мало. На это же указывает и следующий экспериментальный факт. Когда для оценки С-потенциала в растворах уксусной кислоты проводили опыт с фильтром № 4 со средним диаметром пор —10 мк, толщина которого —3 мм, то электроосмотическое течение не возникло даже при величине тока 10 ма, в то время как с порошковой диафрагмой толщиной 8 сл с размером зерен 20 мк уже при токах 2 ма наблюдалось электроосмотическое течение, т. е. толщина фильтра, использованного для изучения капиллярно-осмотических процессов, была меньше той критической толщины, при которой может возникнуть электроосмотическое течение. [c.178]

Второй метод, о котором мы говорили в начале этого раздела, применяется уже в течение многих лет. Измерения проводят следующим образом. Кусочки ткани (сегменты, диски, полоски) или отдельные клетки помещают в сосуды с растворами различной концентрации (или в пар над такими растворами). Осмотическое давление, давление пара и, следовательно, характеристики водного потенциала этих растворов известны (см. уравнение I. 46). Между тканью и окружающей жидкостью или паром происходит обмен влагой. После того как пройдет достаточное время для того, чтобы обнаружить заметные изменения веса, длины или объема (иногда вместо этого определяется плотность или показатель преломления растворов), кусочки ткани извлекают, вновь взвешивают или измеряют и [c.168]

Наблюдения ведут на отдельных клетках или полосках ткани, у которых наружный слой клеток может быть погружен в осмотический раствор. Обыкновенно клетки или ткани либо уравновешивают в чистой воде, а затем помещают в растворы с известным осмотическим давлением и, следовательно, с известным водным потенциалом Ф , либо их подвергают плазмолизу, а затем помещают в чистую воду. Определив изменения объема с помощью микроскопа, строят график, описывающий ход этих изменений во времени. Раствор во время определений быстро перемешивают при этом принимается, что концентрация наружного раствора остается неизменной. Внутренний водный потенциал определяют по измерениям объема с помощью градуировочной кривой, описывающей зависимость от V. [c.201]

Таким образом, концентрированный раствор может находиться в равновесии с менее концентрированным при условии, что на концентрированный раствор оказывают некоторое внешнее давление. Это давление будем называть осмотическим. Обычно для его измерения раствор, помещенный в сосуд, стенки (или одна из стенок) которого полупроницаемы, погружают в чистый растворитель и определяют давление, развивающееся в сосуде в результате осмоса. Практически простейшим приспособлением, позволяющим оценить величину давления, будет стеклянная трубка, введенная в замкнутый сосуд, содержащий раствор. Уровень жидкости в трубке повышается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между раствором, находящимся под давлением, и чистым растворителем. Изобарно-изотермический потенциал растворителя в паре и жидкости одинаков при равновесии. Поэтому можно написать [c.301]

Измерение осмотического потенциала почвенного раствора (Ч ) или осмотического давления (я) может производиться лишь после того, как этот раствор будет извлечен из почвы. При извлечении сначала содержание воды доводится до некоего заданного уровня — до так называемого сверхнасыщения, — а затем насыщенный экстракт диализуется [613. Для определения л можно применять психрометры, так же как и для измерений Ч , с той разницей, что вместо почвенных образцов при этом используется упомянутьп экстракт. Можно также определять осмотическое давление по понижению точки замерзания, т. е. так, как определяют я клеточного сока, извлеченного из растительных тканей (см. гл. V). [c.106]

Ряд экспериментальных методов позволяет непосредственно измерить химический потенциал растворителя в растворе, т. е. величину —F. Из уравнения (11-21) хорощо видно, что эти свойства всегда позволяют определить молекулярный вес растворенного вещества М . Даже в том случае, если изучаемый раствор далеко не идеальный, всегда можно определить М ,, экстраполируя (jXj—Fi)IRTVi 2 к нулевой концентрации растворенного вещества. Экспериментально определяемые величины, которые могут при этом использоваться, называются коллигативными свойствами раствора. К Данному классу свойств относятся давление пара, понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения и осмотическое давление. Из всех перечисленных свойств в случае растворов высокомолекулярных соединений обычно пользуются только измерением осмотического давления. Этот метод подробно рассматривается в разделе 13. [c.222]

Полученные результаты исключают какие-либо ранее сделанные некоторыми исследователями предположения об образовании полисольватных слоев в истинных растворах полимеров. Так, например, на основании измерений осмотического давления было найдено, что 1 г ацетата целлюлозы связывает 37— 54 г растворителя или 1 г каучука связывает 33,6 г растворителя". По данным измерения вязкости растворов получается, что 1 г нитрата целлюлозы связывает 530 г растворителя -. Это означает, что на каждый глюкозный остаток приходится 1470 молекул растворителя. Полученные значения превышают сольватацию, определенную описанными выше методами, в сотни раз и не имеют никакого физического смысла. Несостоятельность данных по сольватации, полученных из измерений осмотического давления и вязкости, подтверждается тем, что в ряде случаев рассчиТ-анные количества связанного растворителя значительно больше общего количества растворителя в данном растворе. Причина неправильных выводов заключается в том, что метод осмотического давления и метод вязкости принципиально не могут дать правильной оценки размеров сольватных слоев. Осмотическое давление непосредственно связано с изменением изобарно-изотермического потенциала, которое заключает в себе и изменение внутренней энергии и изменение энтропии (глава XV), в то время как сольватация связана только с изменением внутренней энергии. При определении сольватации методом вязкости использовалось уравнение Эйнштейна (глава Х 1П), которое выведено автором в предположении шарообразных частиц и полного отсутствия их взаимодействия со средой. Очевидно, это уравнение не может быть применено к полимерам, молекулы которых имеют удлиненную форму и сильно взаимодействуют с растворителем. [c.332]

Определение в камере давления. Камера давления может быть использована для измерения водного потенциала любой части растения, имеющей ксилему. Метод успешно применяют для определения водного потенциала листьев, плодов, ветвей, части листа с жилкой [115, 121]. При измерении допускают, что осмотическим потенциалом ксилемы можно пренебречь. Это действительно очень незначительная величина (примерно —ЗОкПа) по сравнению с общим водным потенциалом транспирирующего органа. При перерезании стебля или черешка натяжение воды в ксилеме устраняется, и ее водный потенциал падает почти до нуля. Вследствие этого клетки, находившиеся ранее в равновесии с ксилемой, в которой существовало натяжение, оттягивают воду из ксилемы и мениск в сосудах несколько втягивается внутрь, отступая от края среза. [c.52]

Плазмометрический метод основан на измерении объема клетки и плазмолизированного протопласта при установлении равновесия между клеткой и гипертоническим тестовым раствором. Осмотический потенциал вычисляют по формуле [c.56]

Несомненное преимущество плазмометрического метода состоит в том, что достаточно провести измерения в одном растворе и на одном срезе. Он может быть использован для определения осмотического потенциала в конкретной клетке, тогда как плазмолитический метод дает усредненные данные для всей ткани. Однако, поскольку здесь надо вызвать непременно выпуклый плазмолиз, приходится использовать сильно гипертонический раствор. Поэтому возрастают требования к минимальной проницаемости цитоплазматических мембран для тестового раствора и отсутствию осморегуляции за счет метаболических изменений концентрации клеточного сока. При условии достаточно корректного измерения параметров клетки точность плазмометрического метода выше, чем плазмолитического. В целом точность методов, основанных на наблюдении плазмолиза, порядка 50 кПа. [c.56]

Криоскопия. Криоскопическое определение осмотического потенциала, основанное на законе Рауля, является достаточно точным физическим методом. В современных микроосмометрах, например, в микроосмометре Кнаура (ФРГ), использован именно этот принцип — сравнение температуры замерзания раствора и чистого растворителя. Прибор содержит термоэлектрическое охлаждающее устройство, вибратор и высокочувствительный электронный термистор. Электрический сигнал передается на одноканальный самописец или цифровой дисплей. Калибровка прибора достигается измерением температуры замерзания чистого растворителя и растворов известной концентрации. Для определения осмотического потенциала требуется не более 20— 150 мкл раствора, ошибка определения в пределах 1 %, необходимое время для определения —примерно 2 мин. [c.58]

Поэтому в такой сложной по составу жидкости, как клеточный сок, выжатый из листьев или корней, нельзя правильно рассчитать осмотический потенциал, зная только показатель преломления света. Ряд авторов предлагают комбинировать рефрактометрическое и кондуктометрическое измерения, основываясь на том, что показатель преломления определяется главным образом содержанием сахарозы, а ко1щентрация солей может быть оценена по электропроводности раствораi[ 115]. [c.60]

Многие электролиты не гетучи, и измерение давления паров позволяет определить химический потенциал растворителя в растворе, откуда непосредственно получается осмотический коэффициент. Измерение абсолютного давления пара необходимо лишь для одной системы. После этого для других систем нужны лишь изопиестические измерения. Такими измерениями определяют концентрацию раствора, при которой давление пара совпадает с давлением пара раствора стандартной системы, для которой активность растворителя уже известна. Изопиести-ческим методом определялись осмотические коэффициенты [c.115]

В работе 1181 установлено также, что фр численно равен коэффициенту активности противоионов /с. На рис. 1.2, также взятом из работы Качальского 118], коэффициенты активности противоионов /с сравниваются с практическим осмотическим коэффициентом фр для теХ же полиэлектролитов [18]. Качальский и сотр. [18] предполагают, что найденная зависимость может быть следствием некоторой неопределенности, возникаюш,ей при измерении потенциала индивидуального иона. Однако эта неопределенность не так велика, чтобы свести на нет полученные данные, которые расширяют наши знания о термодинамическом поведении систем, включаюп их полиэлектролиты. [c.15]

В каждом конкретном случае вопрос о механизме капиллярпого осмоса (ионном или молекулярном) может быть решен посредством сопоставления значений -потенциала, рассчитанных по данным электроосмотических и капиллярно-осмотических измерений. Чтобы оценить g по данным капиллярного осмоса, выразим в формуле (8) через с помощью формулы (10)1 JJ захем полученную формулу преобразуем применительно к расчету по экспериментально измеренным значениям капиллярного осмо- [c.171]

Водный потенциал целых оргаыов или кусочков ткани можно измерять описанным вьппе методо.м, уравновешивая исследуемый материал с паром или с осмотическим раствором определенной концентрации. Значительно труднее производить измерения в различ- ых участках клеток и тканей, так как простого уравновешения [c.171]

Наилучшим методом определения составляющих потенциала во вневакуолярной области может быть детальное изучение изотерм поглощения, как и при измерении тех же показателей для целой ткани [353, 355, 683, 684, 826]. С этой целью непрерывно совершенствуются способы выделения различных клеточных фракций ]571]. Могут представлять ценность также определения свободного пространства и осмотического объема с использованием различных растворенных веществ. Гафф и Карр [235] недавно исследовали водоудерживающую способность извлеченного, высушенного и растертого в порошок материала клеточных стенок Eu alyptus globulis. Если применение таких методов окажется успешным, то это позволит собрать достаточное количество данных о составляющих водного потенциала в различных участках клеток и тканей. [c.175]

Определение водиого потенциала ткани состоит в записи исходной величины электрического сигнала, поступающего от сухого терморезистора из термостатированной камеры, заполненной исследуемым образцом, и записи силы тока после смачивания терморезистора путем кратковременного погружения его в капсулу с водой. Калибровка установки проводится по регистрации измеиения силы тока при помещении в камеру фильтровальной бумаги, смоченной раствором сахарозы с известным осмотическим потенциалом. Некоторая погрешность определения возникает вследствие того, что ткань листа ведет себя не так, как влажная фильтровальная бумага, используемая для градуировки. Это частично объясняется тем,что при работе с листовой тканью в психрометре оказывается значительно меньше воды, чем при измерениях, проводимых с почвой или влажной фильтровальной бумагой за счет же воды, адсорбирующейся на стенках психрометра, могут существенно снижаться содержание воды и величина водного потенциала ткани во время определения. Значение этого обстоятельства можно уменьшить, если свести к минимуму объем свободного пространства в камере, увеличить массу растительного объекта, изготавливать камеру с минимальной адсорбцией пара. Внутри камеры должна быть полироваи-ная металлическая поверхность. Возможно также влияние иа [c.51]