Концентрационный потенциал

Одной из важных областей использования избирательных мембран является применение их в качестве мембранных электродов. При соприкосновении двух растворов с различной концентрацией одного и того же электролита на их границе, как известно, возникает диффузионный потенциал тот же потенциал образуется при разделении обоих растворов мембраной с достаточно широкими порами, полностью лишенной ионной избирательности (электрохимически неактивной). При повышении избирательности мембраны измеряемый концентрационный потенциал от- [c.216]

Первый член выражения, заключенного в квадратные скобки в уравнении (3), представляет собой диффузионный потенциал, второй же член является алгебраической суммой двух доннановских потенциалов, существующих на двух поверхностях раздела мембраны и обоих растворов. Концентрационный потенциал, который, как считают, существует в фазе мембраны, исчезает, если подвижности катиона и аниона равны (что почти осуществляется в случае ионов калия и хлора), в результате чего остается один суммарный доннановский потенциал. Если концентрация А фиксированных ионов велика по сравнению с концентрациями внешних растворов, уравнение (3) превращается в уравнение Нернста для потенциала обратимого электрода [c.150]

В литературе отсутствуют данные для сравнения этого термодинамического концентрационного потенциала с потенциалом, действующим вдоль мембраны в электродинамических условиях. [c.631]

Фундаментальная особенность энергетики живых систем заключается в том, что трансформация энергии в процессах жизнедеятельности осуществляется в окислительно-восстанови-тельных реакциях с участием ферментов и белковых переносчиков электрона. В результате исследований последних десяти лет обнаружен удивительный по своей простоте и универсальности молекулярный механизм преобразования энергии в клетках, включающий транспорт электронов и сопряженную с ним поляризацию биологической мембраны. Локализованные и структурно организованные в биологических мембранах белки осуществляют процессы обмена электронами. При этом часть энергии процесса трансформируется в концентрационный потенциал ионов водорода, поляризующий биологическую мембрану [1—3]. [c.68]

Процесс восстановления железа из оксидов газообразным восстановителем описывается реакциями первого порядка. В этом случае для постоянных температур и давлений в качестве химического потенциала можно использовать потенциал, выраженный непосредственно через концентрации восстановителя или продукта реакции в газовой фазе. Известны три способа записи концентрационного потенциала для гетерогенной реакции [c.296]

Переход в расчетах от одной системы к другой иллюстрируется рис. 10.8. Используем все системы записи концентрационного потенциала первую и вторую — главным образом для представления обшей картины процесса в слое третью — в основном для расчетов тем более, что именно в этой системе бьши получены обширные данные по коэффициентам массообмена восстановительного процесса. [c.297]

В области умеренных температур концентрационный потенциал продолжает гаситься, и так как теоретический потолок остается неизменным, то разница уменьшается, и в конце области умеренных температур достигает значения, близкого к нулю. [c.303]

На рис. 10.10 видно, что ход погашения концентрационного потенциала идет примерно таким же образом, как и ход погашения температурного потенциала. Надо заметить, что выравнивание концентрационного потенциала проходит с некоторым опозданием по сравнению с температурным потенциалом. [c.303]

На рис. 10.10, б представлена картина хода восстановления при предельно холодной шахте (например, в условиях рудного гребня). Как видно, в этом случае недостаток температуры, т.е. кинетических условий, в некоторой степени компенсируется лучшей компоновкой по высоте концентрационного потенциала. [c.303]

Предположение о постоянной концентрации фиксированного иона может быть ошибочным и в случае гомогенных мембран. Такие мембраны в сухом состоянии или в контакте с раствором одного электролита имеют однородно размещенные фиксированные заряды. Известно, что иониты в неодинаковой степени набухают, находясь в равновесии с различными электролитами или в растворах одного электролита, но различной концентрации [023, 35, Р10]. Таким образом, когда ионитовая мембрана разделяет два раствора электролита, сильно отличающиеся между собой по концентрации, как часто бывает при определении концентрационного потенциала, слои, прилегающие к разбавленному раствору, будут набухать больше, чем слои, прилегающие к концентрированному раствору. Это приводит к увеличению разницы концентрации фиксированных ионов в мембране. Это же положение остается верным и для мембраны, [c.57]

Уравнение Теорелла — Мейера — Сиверса. Уравнение Нернста выражает мембранный концентрационный потенциал через средние числа переноса в мембране и средние ионные активности во внешних растворах. Применяя положения теории фиксированного заряда и внося определенные упрощающие ограничения, Теорелл [Т12] и независимо от него Мейер и Сивере [М57, 58] вывели уравнение для мембранного потенциала, включающее значения внешних концентраций, ионных подвижностей в мембране и концентрацию фиксированного иона. Наиболее важными из принятых упрощений были следующие [c.78]

Концентрационный потенциал мембраны возникает от разности активностей двух жидкостей, разделенных мембраной. Он зависит от концентрации раствора во всех точках аппарата и от избирательной сорбционной способности мембран. [c.215]

Отношение концентрационного потенциала к расходу энергии соответствует термодинамическому минимуму работы процесса электродиализа (см. гл. I). [c.215]

Поляризация электродов в окислительно-восстановительных системах [Ге(СК)б] /[Ре(СК)б] изучалась в работах [842, 1003, 1125, 1173, 1390, 1544]. Показано, что химическая поляризация Р1-, Ag- и Лп-электродов хотя и мала, но все же ощутима. Она является функцией плотности тока и в случае Р1 ее значение приблизительно равно 0,2 в-см 1а. Данные по изучению концентрационного потенциала перенапряжения в системе [Ре(СК)8] "/ /[Fe( N)6] приведены в работах [1004, 1042], а полярографическое поведение этих ионов рассматривается в статье [1005]. [c.14]

При повышении избирательности мембраны измеряемый концентрационный потенциал отклоняется от диффузионного, в соответствии с изменением чисел переноса Д в мембране. Наконец, при идеальной ионной избирательности мембраны концентрационный потенциал точно соответствует разности потенциалов между двумя растворами электролита, измеряемой при помощи обратимых электродов. Действительно, уравнение диффузионного потенциала [c.193]

При расположении электродов 1—4, принятом обычно при измерении потенциала течения, измеряемый потенциал есть сумма потенциала течения Es и мембранного потенциала обусловленного фильтрационным эффектом. При использовании электродов 2—3 к компонентам Es и Е добавляется величина концентрационного потенциала Ес, так как эти электроды расположены в области наиболее заметного изменения концентрации [c.92]

Полученные результаты показывают, что изменение концентрации на входе не обнаруживается (для электродов 1 —2 Е — О, т. е. 0 = 0), а концентрационная компонента потенциала Е -я обусловлена уменьшением концентрации электролита на выходе из диафрагмы ( 4-3 на рис. 2). Этот эффект можно объяснить тем, что повышение концентрации на входе происходит в прилегающем к мембране тонком слое и не распространяется к электроду 2, так как обогащенный электролитом слой вносится конвективным потоком в диафрагму. Характер изменения концентрационного потенциала, его величина в зависимости от электрохимической активности мембраны и его знак подтверждают наличие фильтрационного эффекта при течении раствора через диафрагму. [c.93]

Определение коэффициентов активности ионов путём измерения мембранного концентрационного потенциала. [c.404]

Таким образом, одной из причин большой интенсивности абсорбции в первый момент соприкосновения фаз является высокий концентрационный потенциал. Другой причиной является турбулентность фаз, возникающая в период формирования межфазной поверхности за счет сил, вызывающих это формирование. [c.122]

Схема явлений переноса представлена на рис. 2.3. Поток объема может быть вызван перепадом давления на мембране (гидравлическая проницаемость), перепадом концентрации растворенного вещества (осмос) или скачком электрического потенциала (электрическим током) (электроосмос). Перенос растворенных (в общем случае заряженных) компонентов вызывается перепадом концентраций (диффузия), электрическим током (электромиграция) или конвективным потоком объема. Электрический ток вызывается скачком электрического потенциала (электропроводимость) или переносом объема (ток течения). Скачок электрического потенциала, в свою очередь, возникает вследствие переноса электрического заряда (омический скачок потенциала), объема (потенциал течения) или в случае, когда имеется перепад концентрации (концентрационный потенциал). [c.88]

Концентрационная поляризация на внутренних межфазных границах в мембране объясняет также различие между значениями удельной электропроводности мембраны в условиях постоянного и переменного токов. Действительно, концентрационный потенциал, возникающий внутри мембраны при протекании постоянного тока, складывается с омическим и увеличивает суммарный скачок потенциала на мембране по сравнению со случаем переменного тока, когда имеется только омический скачок потенциала. Таким образом, при протекании одного и того же тока в случае постоянного тока необходимо прикладывать более высокую разность потенциалов, что равносильно снижению электропроводности мембраны. Описанный эффект может реализоваться только в неоднородной среде, поэтому электропроводность гомогенных сред одинакова на постоянном и переменном токах (частота тока берется много меньше величины, при которой проявляется эффект Дебая-Фалькенгагена [53]). [c.177]

Ионитовые мембраны применяют также для изготовления селективных мембранных электродов, используемых в потенциометрическом анализе. Мембранный электрод представляет собой трубку, в один конец которой вклеена мембранная пленка. Трубку заполняют раствором электролита, ионами которого заряжена ионитовая пленка. Если такой электрод погрузить в раствор, содержащий такие же ионы, то на ионитовой мембране возникает концентрационный потенциал, величина которого зависит от разности концентраций ионов по обе стороны мембранной пленки. Так, потенциал катионитового электрода, заряженного ионами бария и содержащего раствор соли бария, зависит от концентрации (активности) ионов Ba + во внешнем растворе. После калибровки такой электрод пригоден для потенциометрического определения концентрации ионов бария. Основным недостатком мембранных электродов, что ограничивает их применение в анализе, является искажение их потенциала другими нонами, присутствующими в растворе и вытесняющими из ионитовой пленки определяемые ионы. [c.206]

Результаты работ [6, 8] показывают, что наличие фильтрационного эффекта может значительно исказить результаты измерений потенциала течения накладываются диффузионный и концентрационный потенциалы, что приводит к сложной зависимости измеряемого результирующего потенциала от времени [6, 8]. Величины накладываемых потенциалов зависят от разности концентраций электролита, возникающей в процессе течения на входе и выходе из диафрагмы. Как показано в [9], вклад диффузионного потенциала наиболее значителен в случае неравенства подвижностей катиона и аниона и при малых значениях критерия Пекле, т. е. когда конвективный перенос ионов через диафрагму меньше диффузионного. Величина концентрационного потенциала зависит от расположения электродов относительно зоны изменения концентрации (у диафрагмы). Здесь следует отметить, что изменение концентрации вблизи электродов, приводящее к возникновению концентрационного потенциала, может быть, помимо фильтрационного эффекта, обусловленно электродной реакцией. Это происходит, когда через измерительные электроды протекает ток значительной плотности, что вызвано несоблюдением основного условия методики измерения потенциала течения, т. е. когда сопротивление измерительного прибора сравнимо с сопротивлением диафрагмы. Подобная концентрационная поляризация электродов имеет особенно существенное значение при определении методом тока течения Is, основанным на принципе непосредственного измерения 1 , связанного с модифицированным уравнением (1) [c.90]

Пужно еще упомянуть о том, что мерой действия диафрагмы на ионы может служить предложенный Михаэлисом [17] так называемый концентрационный потенциал данной диафрагмы. К ак показывают результаты работ Бете и Торопова [18], подвижность ионов внутри диафрагм меняется [19]. Следовательно, если включить диафрагму между двумя растворами одного и того же электролита, но разной концентрации, то значение диффузионного потенциала в этом случае будет отличаться от того, который будет иметь место в отсутствии диафрагм . . В качестве растворов должны браться 0,1 и 0,01 N растворы КС1, так как подвижности его ионов в [c.271]

Сольнер провел целый ряд опытов по изучению коллодия как вещества-носителя получаемых мембран, измерений потенциала, а также ряд определений аномального осмоса. Сольнер при окислении получаемых им мембран наблюдал увеличение числа активных групп, что проявлялось в значительном повы-щении концентрационного потенциала. При измерениях потенциала концентрационной цепи 0,1 н. КС1 (мембрана)—0,01 н. КС1 получили для исходной мембраны 1,6 лв и для окисленной 25 мв. Повышение электроосмотического действия видно из табл. 34. Опыт с протамин-коллодиевой мембраной описывает [c.262]

Рассмотрим мембрану, находящуюся между двумя растворами одинаковой общей концентрации. Электрический перенос иона из одного раствора в другой совершается в направлении, перпендикулярном плоскости мембраны, вдоль оси х. Общее падение напряжения в такой системе складывается из омического падения напряжения, концентрационного потенциала мембраны и диффузионных потенциалов в пленках раствора. Если предположить, что концентрационные профили в каждой из пленок и в мембране линейны, то вырангение, связывающее общее падение напряжения. [c.271]

Сущность хемиосмотической теории состоит в следующем. Цепь переносчиков электронов и протонов, действующая в соответствии с окислительно-восстановительным градиентом, перешнуровывает мембрану таким образом, что трансмембран-ный перенос и в одну сторону чередуется с переносом в обратную сторону только е В результате функционирования такого механизма (Н -помпы) по одну сторону мембраны накапливается избыток Н и возникает электрохимический (т. е. электрический и концентрационный) потенциал ионов (см. 1.1.1), который служит формой [c.88]

Чтобы понять роль г, и г, в формуле (4.38) для Р, рассмотрим диффузию электролита из раствора с концентрацией в раствор с концентрацией с (с > с ) через параллельно расположенные гелевую фазу и фазу раствора (см. рис. 4,4). В случае электролита Na l и катионообменного геля в первый момент времени начала диффузии поток ионов С1" в фазе раствора будет больше потока ионов Na - (D > D .), поэтому на правой границе фазы появится избыток отрицательных зарядов, а на левой - избыток положительных. Скачок концентрационного потенциала, в соответствии с формулой (4.31), примененной к фазе раствора, будет равен [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология