Диффузия односторонняя

Односторонняя диффузия наблюдается и без мембран. Известно, что молекулы растворителя способны проникать в пространство между макромолекулами, когда еще не образовался раствор, а макромолекулы не всегда могут про- [c.140]

Осмос, осмотическое давление и закон Вант-Гоффа. Осмос — односторонняя диффузия, возникающая в растворах при наличии полупроницаемой перегородки, которая может пропускать молекулы растворителя, но не пропускает молекулы растворенного вещества. В результате в раствор, помещенный в сосуд с полупроницаемыми стенками, проникает растворитель, разбавляя его и увеличивая при этом его объем. Если в пробку такого сосуда вставить трубку (рис. 106), то жидкость в ней будет подниматься за счет увеличения объема раствора до тех пор, пока гидростатическое давление не уравновесит осмотическое давление в растворе. [c.184]

Хаотическое тепловое движение молекул, являясь причиной диффузионных процессов, вызывает также появление осмотического давления в растворе. Следует отметить, что осмотическое давление проявляется только при наличии полупроницаемой мембраны. Осмосом называется диффузия вещества через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и чистый растворитель (либо два раствора различной концентрации). Перегородка (мембрана) обладает свойством пропускать только молекулы растворителя. Перенос молекул растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Выравнивание концентрации раствора по обе стороны мембраны, не пропускающей более крупные молекулы растворенного вещества, возможно при односторонней диффузии молекул растворителя. Поэтому осмос всегда идет от чистого растворителя к раствору, или от разбавленного раствора к концентрированному. Этот процесс отражает стремление раствора к уменьшению своей концентрации. [c.49]

Диффузия может проходить также, если на границе раствора и чистого растворителя (или двух растворов различной концентрации) поместить полупроницаемую перегородку—мембрану. Полупроницаемые перегородки способны пропускать только молекулы растворителя и не пропускают молекулы растворенного вещества. Свойствам полупроницаемости обладают многие природные пленки (стенки клеток живых и растительных организмов, стенки кишечника, протоплазма и др.), а также пленки искусственного происхождения (целлофан, пергамент, пленки из коллодия, желатины). Односторонняя самопроизвольная диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор или из раствора с низкой концентрацией в раствор с высокой концентрацией называется осмосом. [c.95]

Если в такой цилиндр налить раствор какого-либо вещества, например, сахара, и погрузить цилиндр в воду, то выравнивание концентраций будет происходить только вследствие перемещения молекул воды. Последние в большем числе диффундируют в раствор, чем обратно, поэтому объем раствора будет постепенно увеличиваться, а концентрация сахара в нем уменьшаться. Такая односторонняя диффузия через полупроницаемую перегородку называется осмосом. [c.226]

Процесс односторонней диффузии растворителя через полупроницаемую перегородку от раствора с меньшей концентрацией растворенного вещества к раствору с большей концентрацией называют осмосом. [c.75]

Одностороннюю диффузию чистого растворителя в раствор можно количественно оценить с помощью специального прибора— осмометра, в котором раствор и растворитель отделены друг от друга перегородкой (мембраной), проницаемой для молекул растворителя и непроницаемой для молекул растворенного вещества. Если сосуд 1 (рис. 3.11, а), закрытый внизу полупроницаемой перегородкой 2 и наполненный водным раствором какого-либо вещества, поместить в сосуд 3 с водой, то вода будет проходить из сосуда 3 в 1. [c.107]

Осмос. Осмосом называется односторонняя диффузия дисперсионной среды. Осмос можно наблюдать тогда, когда раствор или же золь отделены от чистой дисперсионной среды или растворителя (или раствора и золя иной концентрации) полупроницаемой мембраной, пропускающей молекулы растворителя или среды. Вследствие различия концентраций по обе стороны мембраны в отделенных друг от друга частях системы существует неравенство химических потенциалов, из-за чего возникает в растворе или золе избыточное по сравнению с другой частью системы давление. [c.139]

Осмос. Явление односторонней диффузии через полупроницаемую перегородку получило название осмоса. На рис. 8.3 приведена схема осмометра. Сосуд (осмометр) с раствором большей концентрации (с помещен в стакан с раствором меньшей концентрации (с,.). Осмометр имеет полупроницаемую стенку (перегородку, пленку), через которую могут проникать только молекулы растворителя, например воды. Полупроницаемыми могут быть пленки животного и растительного происхождения. Пленки можно также синтезировать. Например, если сосуд из необожженной глины обработать растворами солей [c.201]

Диффузия может стать односторонней, если растворы разделить полупроницаемо перегородкой, пропускающей только молекулы растворителя. При условии, что > Со, молекулы растворителя с большей скоростью будут диффундировать в направлении Сг- Сь и объем раствора с концентрацией С1 несколько возрастет. Такая односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую перегородку называется осмосом. Схема осмометра представлена на рис. 57. Столб жидкости с высотой й образовался за счет осмоса. Осмос прекращается тогда, когда скорости перехода молекул растворителя через полупроницаемую перегородку в обоих направлениях становятся одинаковыми. [c.151]

Во многих случаях направленность процесса обнаруживается простыми наблюдениями. Так, все природные самопроизвольные процессы имеют одностороннюю направленность вода стремится занять наинизший уровень теплота — перейти от горячего тела к холодному газы стремятся занять наибольший объем. В одном направлении совершаются процессы диффузии, образования ненасыщенного раствора при растворении, реакции разложения взрывчатых веществ, сгорания топлива, окисления металлов и др. [c.89]

Осмос и осмотическое давление. В растворе молекулы растворителя и растворенного вещества находятся в состоянии беспорядочного теплового движения, и в результате взаимной диффузии происходит процесс выравнивания концентрации в объеме раствора. Если же создать условия для одностороннего движения молекул растворителя, то в растворе возникает особого рода давление, называемое осмотическим давлением. [c.202]

Необратимые процессы. Повседневный опыт показывает, что существуют процессы, которые протекают самопроизвольно. Наиболее яркими примерами таких процессов являются переход теплоты от горячего тела к холодному, замерзание переохлажденной жидкости, расширение газа в пустоту, взаимная диффузия газов или жидкостей. Это все примеры одностороннего течения процессов. Они всегда направлены в сторону приближения к равновесному состоянию и прекращаются, когда это состояние достигнуто. При теплопередаче равновесие определяется равенством температур, при кристаллизации — равенством давлений во всем объеме, при диффузии — равенством концентраций. Для самопроизвольных (спонтанных) процессов характерен общий признак они сопровождаются превращением различных видов энергии в теплоту, а теплота равномерно распределяется между всеми частями системы. При этом подведение к системе того количества теплоты, которое освободилось при процессе, не вызывает обратного течения ни одного из названных процессов. Важно заметить, что косвенными путями можно вернуть систему в первоначальное состояние, однако при этом неизбежно придется произвести какие-либо энергетические изменения в окружающей среде. В противном случае необходимо было бы признать возможность вечного двигателя второго рода. [c.45]

Если иа границе между раствором и растворителем или между двумя растворами различной концентрации находится полупроницаемая перегородка, пропускающая молекулы растворителя и задерживающая частицы растворенного вещества, то процесс выравнивания концентрации осуществляется только в результате перехода молекул растворителя из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией. Такой процесс односторонней диффузии растворителя называется осмосом. Явление осмоса можно наблюдать, используя прибор, называемый осмометром. [c.84]

Приведем другой пример. Поместим на дно ящика слой красного песка, на который сверху насыпем слой белого песка. Затем начнем энергично встряхивать ящик. Очевидно, что через короткое время песчинки обоих цветов равномерно перемешаются. Этот необратимый процесс наиболее вероятен. Дальнейшее встряхивание ящика, сколь длительным оно не было бы, не приведет к возвращению исходного состояния, т. е. к разделению смеси на два слоя песка — красного и белого. Здесь для наглядности мы заменили молекулы двух веществ песчинками разных цветов, а тепловое движение— встряхиванием ящика. Приведенные примеры показывают причину односторонней направленности упоминавшихся процессов диффузии и смешения — они намного более вероятны, чем противоположные процессы разделения. [c.32]

Перед растворением высокомолекулярные вещества с гибкими линейными молекулами обычно набухают, т. е. поглощают низкомолекулярный растворитель, значительно увеличиваясь в массе и объеме. Таким образом, набухание является первой стадией растворения полимеров и как всякий самопроизвольный процесс может происходить только при уменьшении свободной энергии системы. Однако в отличие от растворения низкомолекулярных веществ, процесс смешения полимера и растворителя на первой стадии протекает односторонне — растворитель проникает в полимер, тогда как макромолекулы не переходят в растворитель. Причина такого одностороннего смешения, т. е. набухания, заключается в том, что скорость диффузии малых молекул растворителя в полимер значительно больше скорости диффузии больших молекул полимера в растворитель. [c.152]

Односторонняя диффузия растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом (рис. 23). Объем раствора в результате осмол [c.67]

На второй стадии набухания, протекающей без теплового эффекта, а иногда с отрицательным тепловым эффектом, наблюдается обычно основное увеличение объема полимера. На этой стадии набухания низкомолекулярный растворитель диффундирует в полимер и происходит смещивание больших и гибких макромолекул с молекулами растворителя. Из-за односторонней диффузии, характеризующей эту стадию, ее иногда называют осмотической. [c.250]

Для большинства материалов, погруженных в виде образцов в воду или водные растворы электролитов, при диффузии со всех сторон сравнительно быстро устанавливается подвижное равновесие. При этом даже в случае насыщения грунта влагой до полной влагоемкости и выше частицы грунта, непосредственно примыкающие к наружной поверхности покрытия, уменьшают градиент концентрации влаги по сравнению с испытаниями в воде. В натурных условиях при одностороннем процессе диффузии грунтовой влаги в покрытие время установления подвижного равновесия несколько больше. После установления подвижного равновесия поток диффундирующего вещества в покрытие будет стационарным . [c.56]

При посоле процесс односторонней диффузии веществ в однородной среде выражается законом Фика [c.1117]

Каким законом описывается процесс односторонней диффузии веществ при посоле [c.1130]

Эти весьма интересные соображения не учитывают, однако, того, что переход совершают в одном и том же направлении (из металла в раствор) частицы разного заряда, подобно тому как это происходит при диффузии ионов в растворах электролитов. Поэтому здесь при вэзникновении скачка потенциала может быть достигнуто не равновесное, а стационарное состояние, при котором процесс одностороннего перехода не прекращается, а лишь достигается выравнивание скоростей движения противоположно заряженных частиц, но они ио-прежнему будут переходить из металла в раствор. [c.228]

Если можно пренебречь диффузией вдоль оси реактора и принять йг г) = onst (перемешивание в поперечном направлении настолько интенсивно, что радиальные градиенты температуры и концентрации отсутствуют), получим идеальную проточную трубу с поршневым движением потока (модель идеального вытеснения) здесь г — радиус. Очевидно, что в действительности идеальных проточных труб, так же как и идеальных смесителей, не существует. Во всяком случае, при составлении баланса можно ограничиться односторонним осевым движением потока в направлении 2 и придать уравнениям баланса после учета условий (11,21) и упрощения следующий вид [c.152]

Мровец и Бербер выдвинули гипогезу, объясняющую формирование двухслойной однофазной окалины только путем односторонней диффузии ионов металла к наружной поверхности окалины при непременном условии образования микропустот на границе раздела металл—окалина. При этом следует различать две стадии Б образовании окалины. [c.74]

Обычно полагают, что характер изменения числа молей (объема) при выжиге кокса односторонний N N0. Это верно, если рассматривать только химические реакции. Тогда вследствие образования монооксида углерода по маршруту С-Ь 0,502- СО происходит увеличение реакционного объема. В действительности характер изменения сложнее. Качественный анализ кинетических уравнений (4.6) показывает, что могут быть реализованы такие условия окисления кокса, когда в начальный период выжига будут идти преимушественно процёЛы адсорбции кислорода и его диффузии в объеме коксовых гранул. И хотя число молей вследствие образования СО частично увеличивается, суммарный итог обратный-число молей газовой смеси уменьшается. Этот э ект обнаружен экспериментально [29] и подтвержден расчетами на ЭВМ. [c.68]

Набухание — осмотический процесс, ири котором происходит диффузия молекул растворителя в высокомолекулярное вещество. Такой односторонний процесс объясняется тем, что макромолекулы ВМС очень большие и разветвленные, благодаря чему они переплетены между собой и слабо подвержены дейстЕ1по теплового движения. В противоположность молекулам ВМС небольшие молекулы растворителя очень подвижны, они проникают внутрь ВМС, увеличивая его объем. [c.313]

Набухание полимеров. Процесс растворения полимеров, как указывалось, проходит через стадию их набухания. Внешне процесс набухания выражается в изменении объема и веса образца вследствие поглощения полимером растворителя. Набухание можно рассматривать как одностороннее смешение, т. е. только как проникание растворителя в полимер. Подвижность макромолекул слишком мала, а силы когезин велики, поэтому вначале макромолекулы полимера пе диь 1фуиднруют в растворитель. Молекулы растворителя, диффундируя в полимер, вначале заполняют в нем межмолекулярные пространства, а затем, по мере увеличения объема растворителя в полимере, начинают раздвигать макромолекулы. Скорость диффузии растворителя в полимер мавпсит от свойств растворителя и структуры полимера, С увеличением количества продиффундировавшего в полимер растворителя расстояние между макромолекулами постепенно возрастает, что приводит к пропорциональному увеличению размеров набухающего образца. Таким образом, набуханием называют проникание молекул растворителя между макромолекулами 1[олимера, вследствие чего увеличиваются расстояния между 01-дельными сегментами, а затем и цепями полимера. [c.63]

Осмотическое давление Росм численно равно гидростатическому давлению столба жидкости высотой /г, препятствующему односторонней диффузии растворителя. Величина осмотического давления зависит от температуры раствора и его концентрации и не зависит от природы растворителя и растворенного вещества. [c.151]

Если раствор и растворитель разделить при помощи полупроницаемой перегородки (мембраны), пропускающей свободно молекулы растворителя и препятствующей прохождению растворенного вещества, то диффузия становится односторонней — проникает через перегородку только растворитель. Роль полупроницаемых мембран могут выполнять как ткани животных и растений — мочевой пузырь, стенки кищечника, протоплазма клеток и др., так и искусственно изготовленные мембраны (пленки из коллодия, желатины, целлофана и т. д.). 0,лнос.тпронняя диффузия растворителя раствор н.азыва осмосом, а си- "ла, обусловливающая осмос, отнесенная к единице поверхности полупроницаемой мембраны, называется осмотическим давлением, [c.154]

Повседневный опыт показывает, что любая система, предоставленная самой себе, неуклонно изменяется в определенном направлении. Например, в неравномерно нагретом теле происходит выравнивание температуры, если его изолировать от внешней среды. В конце концов любая система достигает некоторого конечного состояния, которое называется состоянием равновесия. Достигшая равновесия система сама, без вмешательства извне, уже не может вернуться в исходное состояние—она как бы попадает в яму >. Примерами такого одностороннего протекания процессов являются смещение двух газов или взаимнорастворимых жидкостей, диффузия веществ из концентрированных растворов в разбавленные, взрывные реакции, окисление органических веществ на воздухе, распрост])анение тепла от нагретых тел к холодным. Именно эти и подобные им самопроизвольные процессы осуществляются в природе. [c.29]

Осмос имеет большое значение в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Известно, что все биологические ткани состоят из клеток. Каждая клетка имеет оболочку, внутри ее находится жид- кость, которая представляет собой раствор различных веществ в воде. Оболочка клетки полупроницае- ма и через нее достаточно легко проходит вода. Ионы электролитов и молекулы других вешеств обоч лочка пропускает строго избирательно. Если клетку, например дрожжевую, поместить в дистиллированную воду, то в результате односторонней диффузии воды в клетку (осмос) она будет набухать и станет упругой и эластичной, В некоторых случаях избыточч ное количество поглощенной клеткой воды может привести к разрыву оболочки и гибели клетки. [c.69]

Диффузия объясняется тем, что молекулы находятся в постоянном, беспорядочном тепловом движении. Они блуждают , т. е. совершают случайные скачки в различных направлениях. Число молекул растворенного вещества в единице объема концентрированного раство-)а больше, чем в граничащем с ним разбавленном. Лоэтому и число случайных скачков таких молекул в разбавленный раствор будет больше, чем в обратном направлении. Именно этим объясняется односторонность процесса диффузии. Скоростью диффузии VD называется количество вещества, проходящее за единицу времени (1 с) через единицу поверхности среды 1 см , перпендикулярной к направлению диффузии. Эта скорость тем выше, чем больше разность концентраций между соседними точками Хг и Ху , находящимися на расстоянии Ах=х1—х<1, которая равна АС=С-2—С (рис. Х.1). [c.123]

Однако если между растворителем и раствором поместить перегородку, проницаемую для молекул растворителя и непроницаемую для частиц растворенного вещества, то происходит следующее явление. За единицу времени из слоя растворителя (или более разбавленного раствора) в слой раствора через такую полупроницаемую перегородку будет проходить больше молекул растворителя, чем в обратном направлении, так как Ы в растворе всегда меньше 1. Это приведет к тому, что слой раствора начнет увеличиваться в объеме за счет разбавления его растворителем и совершать тем самым работу, называемую осмотической. Само же явление односторонней диффузии растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом (от греч. озтоз — толчок, давление). [c.150]

Осмос, осмотическое давление и закон Вант-Гоффа. Осмос — односторонняя диффузия, возникающая в растворах при наличии полупроницаемой перегородки, которая может пропускать через себя молекулы растворителя, но не пропускает молекулы растворенного вещества. В результате в раствор, помещенный в сосуд с полупрони- [c.191]

Такая односторонняя диффузия через полупроницаемую мембрану назывэ я осмосям. В сосуде с раствором создается давление, под действием которого жидкость поднимается в трубке до тех пор, пока не наступит равновесие между раствором и растворителем (осмос прекращается). [c.147]

Создание нового производства или процесса получения нового вещества прежде всего требует выяснения возможности протекания химических реакций, которые при этом предполагается осуществлять. Первый закон термодинамики оказывается недостаточным для решения подобных задач, В пределах этого закона возможно составление энергетических балансов тепловых процессов, но не рассмотрение вопроса о направлении, в котором они могут проходить, В некоторых случаях первый закон термодинамики позволяет предвидеть возможность тех или иных процессов. Например, температура изолированного тела не может сама собой увеличиваться. Невозможен вечный двигатель, т. е. машина, производящая работу без затраты энергии (вечный двигатель первого рода), что также является примером процессов, запрещаемых первым законом. Однако в природе есть такие процессы, которые, хотя и не противоречат первому закону, все же в действительности не осуществляются, Так, тело не может приобрести поступательного движения за счет убыли своей внутренней энергии (охлаждения), хотя при этом соблюдался бы энергетический баланс, Не было бы противоречия с первым законом и в том случае, если бы тепло самопроизвольно переходило от холодного тела к горячему. Однако факты показывают, что все действительно происходящие в природе процессы отличаются определенной направленностью. Они совершаются сами собой только в одном направлении, хотя первый закон не запрещает их протекания в обратном направлении. Например, в нагретом с одного конца металлическом стержне происходит выравнивание температуры и установление теплового равновесия. Чтобы понять общность этого закона, достаточно вспомнить о таких процессах, как взрывы, взаимная диффузия двух газов или жидкостей с образованием раствора. После окончания таких процессов изолированная система уже не может сама собой вернуться в какое-либо из своих предыдущих состояний. Образовавшийся раствор не может сам разделиться на составляющие его компоненты, а продукты взрыва не могут сами вновь образовать исходные вещества. Можно сделать общий вывод в -иптемах, предоставленных самим себе, все процессы текут односторонне, т, е, в одном направлении, и достигают [c.36]

Осмос — это односторонняя диффузия через полупроницаемую перегородку. Из рис. 46 видно, что число молекул воды, проникающих в единицу времени в направлении от растворителя к раствору, больше числа молекул, идущих в обратном нанравлен1щ. В растворителе концентрация его молекул больше, чем в растворе, содержащем кроме растворителя еще молекулы растворенного вещества. Поэтому движение молекул растворителя в раствор или, иными словами, от места их большей концентрации к месту их меньшей концентрации обусловлено тенденцией к увеличению неупорядоченности частиц. Следует также помнить, что обратное движение молекул растворителя из раствора ограничено силами их сольватационного взаимодействия с частицами растворенного вещества, которые, несомненно, больше сил взаимодействия между частицами растворителя. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология