Определение осмотического потенциала

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСМОТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА [c.55]

Определение осмотического потенциала выжатого клеточного сока. Современные физико-химические методы определения осмотического потенциала растворо в отличаются достаточ- [c.56]

Тензиометрические методы. Тензиометрические методы определения осмотического потенциала основаны на зависимости между осмотическим потенциалом раствора и упругостью водяного пара над ним [c.58]

Можно определить значение В для разных видов растений в зависимости, от условий и использовать как поправку при психрометрическом определении осмотического потенциала [121]. [c.59]

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

Рис. 61. Схематическое изображение аппарата для определения осмотического давления (приведены символы, используемые для обозначения химического потенциала растворителя по обе стороны мембраны).

Определения электрокинетического потенциала частиц суспензии методом электроосмоса. В задаче предлагается определить потенциалы четырех образцов порошка, поэтому заготовляют четыре электроосмотические пробирки. Шлифы воронки 10 и соединительной трубки 5 (рис. 20) подгоняются ко всем четырем пробкам осмотических трубок. [c.171]

Определение осмотического давления, данное выше, и рассуждения, приведшие к выводу уравнения (VII, 35), показывают, что осмотическое давление является тем добавочным давлением, которое увеличивает химический потенциал растворителя в растворе и этим компенсирует уменьшение химического потенциала растворителя, вызванное растворением второго компонента. Такая компенсация создает возможность равновесия раствора с чистым растворителем в особых условиях (наличия полупроницаемой перегородки). [c.232]

Опыт. 13.2. Определение среднего осмотического потенциала клеточного сока в препарате растительных клеток методом начального плазмолиза [c.103]

Если использовался корнеплод свеклы, осмотический потенциал которой уже определен в опыте 13.2, рассчитайте гидростатический потенциал по уравнению [c.107]

Потенциал раствора (осмотический потенциал) — количество работы, которое необходимо затратить на единицу количества чистой воды, чтобы переместить обратимо и изотермически бесконечно малое количество воды из сосуда с чистой водой, находящегося на определенной высоте над уровнем моря при атмосферном давлении, в сосуд, содержащий раствор, идентичный по составу с почвенной водой (в рассматриваемой точке), но во всех остальных отнощениях идентичный первому сосуду. Равен осмотическому давлению, взятому с обратным знаком (Ч = —я), если обе эти величины выражены в одних и тех же единицах. [c.97]

Фиг. 42. Определение водного потенциала по изменению веса кусочков ткани, помещенных в осмотические растворы с постепенно возрастающей концентрацией 1683].

ДЛИНЫ дня и снижением температуры в осеннее время. Акклиматизация сопровождается многочисленными физиологическими изменениями. Нам пока еще не вполне ясно, какие именно из этих изменений ответственны за развитие холодостойкости всего вероятнее, что только определенное сочетание таких изменений придает растению способность выносить отрицательные температуры. Один из таких процессов можно сравнить с заменой воды на антифриз в радиаторе автомобиля. Антифриз используют, чтобы предотвратить образование льда, который мог бы разорвать радиатор. В растении, как и в автомобиле, есть вода, которая может замерзать и при этом в результате расширения разрывать клетки. В самом начале акклиматизации в клетках накапливаются различные растворенные вещества они снижают осмотический потенциал клеток и уменьшают вероятность их замерзания, поскольку точка замерзания клеточного сока в результате этого понижается.-При замерзании клеток главный вред наносят им образующиеся внутри кристаллы льда эти кристаллы растут, разрывают различные клеточные мембраны и, наконец, убивают клетку. Повышение концентрации растворенных веществ защищает растение, потому что оно уменьшает вероятность образования крупных кристаллов льда. При акклиматизации в клеточных мембранах также происходят некоторые изменения, делающие эти мембраны менее хрупкими при низких температурах. Возможно, это является результатом повышения степени ненасыщенности липидов мембран оно влечет за собой снижение их точки плавления, благодаря чему они при более низких температурах остаются полужидкими. [c.455]

Для экспериментального определения осмотического давления необходимо использовать мембрану, проницаемую для растворителя, но не проницаемую для молекул растворенного вещества. Схема типичной экспериментальной установки приведена на рис. 50. В данном случае мембрана отделяет испытываемый раствор от ячейки, в которой находится чистый растворитель. Градиент химического потенциала заставляет растворитель переходить в раствор, вызывая поднятие уровня жидкости в капилляре до тех пор, пока гидростатическое давление не уравновесит осмотическое давление П. (Как мы уже видели, в этот момент активность растворителя в растворе будет равна его активности в стандартном состоянии, и движущая сила, обусловливающая перемещение растворителя, будет исчезать.) Тогда следует ожидать, что гидростатическое давление со временем будет экспоненциально приближаться к своему равновесному значению . [c.152]

На призму рефрактометра стеклянной палочкой наносят по две капли сначала исходного, а потом соответствующего опытного растворов. Палочку и призму перед каждым новым определением протирают фильтровальной бумагой. Находят раствор, концентрация которого не изменилась после пребывания в нем опытных объектов. Если водный потенциал клеток листа больше осмотического потенциала одного раствора, но меньше другого, для расчета берут среднюю концентрацию этих двух растворов. Величину водного потенциала Ч- ш рассчитывают по формуле (ом. работу 10). [c.21]

Активности и коэффициенты активности растворенного вещества н растворителя можно вычислять также по другим равновесным свойствам раствора по понижению температуры замерзания, по повышению температуры кипения, по растворимости, по осмотическому давлению и др. Недостатком определения активности по этим равновесным свойствам раствора является то, что они зависят ие только от химического потенциала, но и от других парциальных мольных величин (парциальной мольной энтальпии, парциального мольного объема компонента и др.), которые нужно находить из опыта. [c.228]

Можно, однако, осуществить процесс выравнивания концентраций равновесно или, по крайней мере, почти равновесно и заставить систему совершать работу за счет выравнивания концентраций. Это возможно, если располагать перегородкой (мембраной), проницаемой только для одного из компонентов (полупроницаемая мембрана). Практически можно приготовить мембрану, проницаемую для растворителя и непроницаемую для растворенного вещества. Для определенности будем далее рассматривать водные растворы и мембраны, проницаемые для воды. Рассмотрим раствор, находящийся в замкнутом объеме, отгороженном полупроницаемой мембраной, по другую сторону которой находится вода. В растворе химический потенциал воды ниже, чем в чистой воде, Поэтому вода начнет поступать в раствор. Из-за малой сжимаемости раствора возникнет давление на мембрану со стороны раствора. Если мембрана жестко зафиксирована, то это давление уравновесится сопротивлением мембраны. Разность давлений раствора и растворителя на полупроницаемую мембрану называется осмотическим давлением. [c.209]

Для технического осуществления электрофореза или электроосмоса необходимо, чтобы обрабатываемое вещество находилось в таком состоянии, когда скачок потенциала на границе фаз по возможности велик и поэтому электроосмотическое действие резко выражено. Этого можно добиться добавлением к жидкой фазе соответствующих электролитов в определенных концентрациях. Назначение электролитов — увеличить заряд частиц, т. е. стойкость коллоида, или увеличить скорость электро-осмотического протекания жидкости через диафрагму. [c.232]

Заслуживает упоминания еще следующий термодинамический закон химический потенциал растворителя пропорционален осмотическому давлению раствора П [1]. Это ясно из формулы (3.11), так как изменение объема ЛГ, содержащееся в определении П, просто связано с изменением числа молекул растворителя = ЛГ/а . Следовательно, [c.80]

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]

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]

Здесь Д Гз — изменение температуры затвердевания, т в. и — моляльности твердого и жидкого Р.,Кцр,— криоскопич. постоянная растворителя. С понижением химич. потенциала растворителя в Р. связано и явление осмоса, т. е. проникновение чистого растворителя в Р. через разделяющую их полупроницаемую перегородку. Осмотическое давление, понижение давления пара растворителя, повышение темп-ры кипения и понижение темп-ры затвердевания в бесконечно разбавленных Р. не зависят от природы растворенного вещества, а только от мольной концентрации. Такие свойства наз. коллигативными. Каждым из них можно воспользоваться для определения молекулярного веса, степени диссоциации или показателя ассоциации растворенного вещества (см. Рауля закон, Криоскопия, Эбулиоскопия, Осмотическое давление). Одним из следствий ур-ния (20) является закон распределения. Вещество, способное растворяться в двух несмешивающихся растворителях, распределяется между ними так, что отношение его концентраций в этих растворителях при постоянной темп-ре остается постоянным, независимо от общего количества растворенного вещества [c.258]

Капиллярный потенциал по определению является отрицательной величиной, и влагоперенос происходит от низшего капиллярного потенциала к высшему капиллярному потенциалу аналогично теплопереносу в области отрицательных температур, определяемых по шкале Цельсия I < 0° С). При влагосодержании и = О капиллярный потенциал максимален Р акс. а при некотором максимальном влагосодержании (влажность намокания) — равен нулю. Следовательно, для капиллярного потенциала постоянная в соотношении (1-5-2) равна произведению максимального капиллярного потенциала на удельную влагоемкость. Если влагоперенос происходит молекулярным путем (избирательная диффузия), то потенциалом переноса является осмотическое давление Р, для которого производная дР ди отрицательна. [c.65]

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]

Психрометрический метод. Для определения осмотического потенциала термопарным психрометром используют диски фильтровальной бумаги, пропитанные клеточным соком, выжатым из убитой ткани, или же ткань с разрушенными мембранами. Разрушение последних достигается быстрым замораживанием в жидком азоте или углекислоте. Главным источником ошибки является разбавление клеточного сока апопластической фракцией воды, доля которой В) у разных объектов может составлять от 0,05 до 0,3, Для оценки доли апопластической воды (В) в предварительных опытах с помощью камеры давления или психрометра определяют водный потенциал ткани при видимом под-вяданни, когда Затем после замораживания н оттаива- [c.59]

В химической термодинамике для определения осмотического давления поступают следующим образом [8]. Рассмотрим равновесие раствора, химический потенциал которого равен i , с растворителем, химический потенциал которого 1l". Раствор и растворитель разделены полупроницаемой мембраной. Химическое (осмотическое) равновесле между ними наступает при условии [c.102]

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]

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]

Осмотический потенциал клеток растительной ткани определяют, помещая тонкие срезы ткани в ряд растворов сахарозы с постепенно возрастающей концентрацией и наблюдая при помощи микроскопа за ходом плазмолиза в этих срезах. В разбавленных растворах сахарозы плазмолиза не происходит, а в концентрированных практически все клетки оказываются плазмолизироваииы-ми. Строят график зависимости между концентрацией сахарозы и процентом плазмолизированных клеток условлено считать плазмолиз начинающимся в том растворе, где он отмечен у 50% клеток. Поскольку потенциал давления (1 )д) средней клетки при начинающемся плазмолизе равен нулю, осмотический потенциал (г )л) клеток в ткани равен того раствора, в котором плазмолизом охвачена половина клеток. Приблизительное значение потенциала давления ткани в исходном ее состоянии определится вычитанием 1 )д=1 )— фл Для точного определения как осмотического потенциала, так и потенциала давления следует учитывать изменение в концентрации раствора в результате оттягивания воды из плазмолизируемых клеток. [c.176]

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]

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]

Само определение показателя преломления света очень быстрое и простое. Его можно выполнить с помощью универсального рефрактометра Аббе, отечественного полевого рефрактометра РПЛ или рефрактометра 06-101А венгерского производства. После установки нуля на нижнюю поверхность призмы рефрактометра наносят примерно 0,02 мл исследуемого раствора, закрывают верхней частью призмы и находят деление шкалы, через которое проходит горизонтальная граница между светлым и темным полями. Пользуясь рефрактометрическими таблицами, определяют соответствующую концентрацию и осмотический потенциал раствора [43]. Точность рефрактометрического метода около 50 кПа. [c.60]

На определенном расстоянии от апекса как у побегов, так и у корней начинается процесс вакуолизации, в результате чего, например,. корневые клетки лука могут удлиниться от 17 до, 30 мкм и увеличиться в объеме в 30 раз. В других тканях в процессе вакуолизации клетки могут увеличиваться в 150 раз по сравнению с, первоначальным объемом. Представляется вероятным, что столь значительное поглощение воды обусловлено в основном осмотическим процессом, и если применить обычную концепцию поглощения воды клеткой, то способность клетки поглощать воду будет выражена через водный потенциал (-ф), который равен осмотическому потенциалу (я) вакуоляр-ного раствора плюс давление клеточной стенки или тургорное давление (р), т. е. ф = р+я. Из этого следует, что поглощение азоды зависит от изменения осмотического потенциала нли из- менения дaвJ Ieния стенки или же от обоих этих параметров. П рц изучении изменений осм-отического давления вакуолярно-го раствора в процессе роста не было получено никаких данных об изменении осмотического потенциала. В самом деле, поскольку в процессе роста вакуолярный сок сильно разбавляется, в вакуоль для поддержания осмотического потенциала [c.16]

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]

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]

Осмотическая теория предполагает, что давление в идеальной системе сравнения, определяемой выбором стандартного состояния (чистый растворитель), отличается от давления в ионите. Поэтому в рамках осмотической теории определенный таким образом шэффициент активности растворителя в ионите должен нести не- войственную ему функцию — полный учет зависимости химиче- кого потенциала от давления. Иной способ определения активно- ти растворителя, обычно используемый в осмотической теории, эассмотрен в разделе VI. 2. [c.41]

Изменение температуры плавления. Понижение химического потенциала растворителя в растворе, приводящее к осмотическим эффектам, вызывает также изменение температуры замерзания растворов. Если из раствора выпадают кристаллы чистого растворителя, то речь идет о понижении температуры плавления. Этот эффект используется для определения молекулярного веса растворенных веществ, так как в разбавленных растворах АГпонижение температуры плавления — оказывается пропорциональным мольной доле растворенного вещества. [c.152]

Однородное движение частиц является результатом равновесия между трением и движущей силой, которая в этом случае распадается на электрическую и осмотическую. Работа последней по перемещению частицы на расстояние . отождествляется со скачком химического потенциала — ц,-. Таким образом, в теорию Вагнера вместо градиента концентраций вводится градиент химического потенциала. Однако формулы для потоков частиц разных сортов или для суммы потоков получаются аналогичными в обеих теориях— диффузионной и термодинамической [11, 12]. Диффузионная теория может быть воспроизведена при использовании термодинамической формулировки первого закона Фика, но благодаря дополнительным постулатам теория Вагнера дает выражение для термодинамических диффузионных коэффициентов в зависимости от электрических свойств исследуемых фаз — чисел переноса, парциальных удельных электропроводностей, зарядов ионов — и, наконец, в зависимости от коэффициентов самодиффузии. Тем не менее эта теория требует введения определенных приближений равновесия на границах раздела фаз, условия стационарности, электронейтральности в каждой точке слоя, квазистехиометрии состава продукта в слое. [c.308]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология