Гуммигут высотой

Изменение концентрации с высотой при прочих равных условиях тем более сильно, чем больше масса частиц. Так, в суспензии гуммигута частицы обладают радиусом порядка десятитысячных долей миллиметра, т. е. их масса в миллиарды раз превосходит массу молекул воздуха (точнее — азота и кислорода). В такой суспензии уменьшение концентрации наполовину происходит на высоте не 5 км, как у воздуха, а всего лишь 30 мк (30 микронов), т. е. на высоте, в 160 000 000 раз меньшей. Следовательно, в этой суспензии при равновесии градиент падения концентрации с высотой очень велик, и на каждые 30 мк высоты концентрация уменьшается в два раза, т. е. на высоте 0,6 мм концентрация меньше в миллион раз (2 ). [c.513]

Вначале гипсометрический закон Лапласа был выведен для молекулярно-дисперсных газообразных систем. Позднее Перрен распространил этот закон на коллоидно-дисперсные и даже на грубодисперсные системы. Работая с эмульсиями гуммигута и мастики в воде, Перрен обнаружил, что на каждые 30 мкм изменения высоты столба суспензии число частиц гуммигута изменилось в два раза, т. е. точно по формуле Лапласа. Подсчитывая число частиц на разных глубинах, можно вычислить число Авогадро N0. [c.308]

Распределение одинаковых по размеру частиц, видимых в микроскоп или ультрамикроскоп, по высоте можно исследовать двумя методами. В первом слуг чае микроскоп располагают горизонтально и при исследовании системы передвигают его по высоте. Тогда сразу видно, что число частиц убывает с высотой. Однако для выявления зависимости убывания частиц с высотой обычно пользуются вторым методом. Согласно этому методу микроскоп при исследовании устанавливают вертикально, при этом видны только частицы, находящиеся в слое, на который фокусирован микроскоп. Толщина этого слоя в опытах Перрена, работавшего с монодисперсным золем гуммигута, составляла 1 мкм. Поднимая или опуская тубус, микроскоп можно было фокусировать на слои, которые лежали выше или ниже начального. В одной из серий опытов Перрена при общем числе частиц 13 000 и диаметре их в 0,212 мкм соотношение числа частиц в слоях, отстоявших от дна кюветы на расстояниях 5, 35, 65 и 95 мкм, составляло 100 47 22,6 12. Как можно видеть, через каждые 30 мкм число частиц в поле зрения микроскопа убывало вдвое. Таким образом, при возрастании высоты в арифметической прогрессии число частиц в поле зрения микроскопа уменьшалось в геометрической прогрессии. Следовательно, как н предполагал Перрен, взвешенные в жидкости частицы распределяются по высоте в гравитационном поле по той же барометрической формуле, что и молекулы газа. За эти опыты, увенчавшиеся окончательной победой атомизма и отличавшиеся исключительной точностью, остроумием и простотой, Перрену в 1926 г. была присуждена Нобелевская премия. [c.69]

Седиментационное равновесие подробно изучил французский физик Перрен. Он готовил для этого суспензии гуммигута (не растворимой в воде смолы), частицы которой были шарообразны и имели размер около 0,2 мк. Наблюдая суспензию под микроскопом, Перрен нашел высоту, на которой концентрация суспензии уменьшилась вдвое. Эта высота оказалась равной 30 мк. Подставив полученные данные в приведенную [c.29]

Используя уравнение (V—40), Перрен на основании экспериментального изучения распределения числа частиц по высоте в суспензиях гуммигута рассчитывал значение числа Авогадро и в этом случае найденное им значение Ыа = 6,7-Ю23 близко к современному. [c.155]

Используя уравнение (V. 16), Перрен на основании экспериментального изучения распределения числа частиц по высоте в суспензиях гуммигута рассчитывал постоянную Авогадро, и в этом [c.187]

Молекулы газа невидимы, и их нельзя непосредственно сосчитать. Однако размеры коллоидных частиц, представляющих собой молекулярные агрегаты, таковы что их можно различить в микроскоп. Из опыта известно, что такие частицы находятся в постоянном движении. Характер их движения примерно такой, какого можно ожидать дпя больших молекул с массой коллоидной частицы и запасом кинетической энергии, одинаковым для всех молекул ири заданной температуре. Поэтому коллоидные частицы распределяются в поле силы тяжести по тому же закону, что и молекулы газа. Перрен [2] подсчитал числа частиц и ТУа в водных суспензиях гуммигута для высот, отличающихся па 0,01 см. Эти числа были порядка сотен. Эффективная масса частиц т равна [c.22]

Изменение концентрации с высотой при. прочих равных условиях тем более сильно, чем больше масса частиц. Так, в суспензии гуммигута частицы обладают радиусом порядка десятитысячных долей миллиметра, т. е. их масса в миллиарды раз превосходит массу молекул воздуха (точнее — азота и кислорода). В такой суспензии уменьшение концентрации наполовину происходит на, высоте не 5 км, как у воздуха, а всего лишь 30 мкм, т. е. на высоте, в 160000 000 раз меньшей. Следовательно, в этой суспензии при равновесии градиент падения [c.505]

Изменение концентрации с высотой при прочих равных условиях тем более сильно, чем больше масса частиц. Так, в суспензии гуммигута частицы обладают радиусом порядка десяти- [c.363]

Перрен проверил также экспоненциальное распределение (6.40) по высоте на частицах гуммигута радиусом 0,212 мк в различных жидкостях. Под микроскопом он подсчитал количество частиц при различных уровнях жидкости в кювете высотой 100 мк. Ре зультаты соответствовали микромасштабной атмосфере, образованной эквивалентным газом, грамм-молекула которого имела величину порядка 100 000 т (высота Альп в этом случае соответствовала бы нескольким микронам). Было установлено, что с повышением температуры воздух расширяется согласно формуле (6.40). [c.246]

Проверку барометрической формулы осуществил впервые Перрен на частицах гуммигута радиусом 3,66-Ю" см и плотностью 1,1967. Нанося на предметное стекло, имевшее углубление в 0,1 мм, каплю раствора, он с помощью вертикального микроскопа наблюдал распределение частиц по высоте. Исследуя убывание концентрации с высотой, Перрен мог вычислить константу Больцмана, а также число Авогадро N из уравнения [c.68]

Седиментационное равновесие подробно изучил французский физик Перрен. Он готовил для этого суспензии гуммигута (не растворимой в воде смолы), частицы которой были шарообразны и имели размер около 0,2 мк. Наблюдая суспензию под микроскопом, Перрен нашел высоту, на которой концентрация суспензии уменьшилась вдвое. Эта высота оказалась равной 30 мк. Подставив полученные данные в приведенную выше формулу, Перрен вычислил значение числа Авогадро, которое оказалось равным 6 10 т. е. совпадающим со значениями, найденными ранее другими путями. Затем был проведен ряд опытов с другими суспензиями и во всех случаях были получены значения числа Авогадро, очень близкие к приведенному. [c.30]

Первые опыты Перрена показали, что а) на каждые 30 мк изменения высоты столба суспензии число частичек гуммигута изменялось в 2 раза, т. е. точно по формуле Лапласа, что уже блестящим образом подтвердило предположение о единстве поведения частиц любой степени дисперсности, и б) вычисленное по формуле (15а) число Авогадро оказалось равным 6,8-10 , т. е. очень близким к величине, найденной другими методами. Опыт определения числа Nщ Перрен повторил (1909 г.), применяя [c.40]

С большим трудом Перрен изготовил несколько устойчивых суспензий (взвесей) смолистого вещества (гуммигута) в спирто-водной среде и поместил их в узкие высокие стеклянные цилиндры. Фотографируя через микроскоп распределение шариков смолы в этих взвесях на разной высоте (удельный вес смолы был ему известен размеры шариков в разных суспензиях были разные), Перрен мог подсчитать на фотографиях число шариков, заключенных в определенном объеме суспензий на разных высотах, а также установить объем шариков. На основе его опытов, классических по технике выполнения, оказалось, что уменьшение числа шариков с высотой, зависящее от размеров и массы их, подчиняется той же самой закономерности, что и у газов, то есть высота /г, на которой наблюдается уменьшение вдвое числа шариков каждой суспензии, обратно пропорциональна их массе, то есть — Ь. (где индексами 1 и 2 [c.82]

Последовательно передвигая тубус микроскопа посредством микрометрического винта, можно наблюдать и фотографировать слой частиц разных уровней и на этих фотографиях подсчитать количество частиц эмульсии. Например, в одном из своих многочисленных опытов Ж. Перрен подсчитал количество частиц эмульсий гуммигута диаметром 0,28 мкм на следующих высотах, равноотстоящих от дна кюветы (в микронах) 5 30 55 106. [c.329]

Закон этот отвечает на вопрос на какую высоту к нужно подняться, чтобы давление или концентрация упала вдвое Так, например, уменьшение концентрации кислорода воздуха в земной атмосфере, а следовательно, и давления вдвое (т. е. до 0,5 ат) происходит по мере удаления от поверхности земли на 5 км, изменение концентрации с высотой будет тем больше, чем больше масса частиц. Так, в суспензии гуммигута с частицами, в миллиарды раз превосходящими по массе молекулы кислорода, падение концентрации наполовину происходит не на 5 км, как у кислорода воздуха, а всего лишь на 30ц. [c.353]

А. Перрен приготовил эмульсию гуммигута в воде. Частицы гуммигута имели форму мельчайших шариков приблизительно одинаковых размеров, порядка десятых долей микрона. Приготовленную эмульсию он помещал в маленькие кюветки (рис 7). закрывал их покровными стеклами и закреплял последние парафином. Наблюдения А. Перрена показали, что некоторое количество частиц гуммигута оседало на дно, а над осадком образовалось подобие атмосферы из частиц гуммигута, причем концентрация частиц диаметром 0,5 ц уменьшалась вдвое на высоте в 6 1 Зная удельный вес гуммигута и размеры шариков этого вещества, можно определить массу отдельных частиц этого вещества и найти связь между массой частиц и высотой, на которой их концентрация уменьшается вдвое. [c.43]

Седиментационное равновесие изучал впервые французский физик Перрен, работая с суспензией гуммигута (смола), частицы которой имели размер около 0,2 мк. Наблюдая суспензию под микроскопом, Перрен в согласии с (2) нашел, что концентрация суспензии в момент равновесия уменьшается в два раза на высоте 30 мк. [c.219]

Весьма малые, но еще хорошо видимые под микроскопом частицы, распределенные в воздухе или жидкости, находятся в непрерывном, хаотическом движении. Оно названо броуновским движением по имени открывшего его в 1827 г. ботаника Бро-уна. Микроскопически малые частицы, совершающие броуновское движение, представляют как бы огромные молекулы, распределенные среди мелких молекул и участвующие вместе с ними в хаотическом молекулярном движении. Французский физик Пер-рен, изучая броуновское движение микроскопически малых шариков краски гуммигута в водной среде, показал, что в такой эмульсии шарики, кажущиеся для невооруженного глаза плотно осевшими на дно сосуда, в действительности распределяются по высоте в точности по тому же закону, как и молекулы газа. Непосредственными измерениями Перрен нашел, что для шариков гуммигута диаметром 0,5 мк их число уменьшается в два раза на высоте всего в 6 мк. Перрен нашел также способ определения веса М отдельного гуммигутового шарика и тогда, подставляя в формулу для высоты [c.44]

Уравнение Лапласа (IV. 60) носит название гипсометрического закона (курзоз — высота). Этот закон был экспериментально подтвержден Перреном (1910). Изучая распределение частиц монодисперсной суспензии гуммигута, он использовал уравнение Лап< ласа для определения числа Авогадро, которое оказалось равным [c.214]

Для частиц золей наблюдается более резкая зависимость кои-центрацип по высоте, чем для молекул газов. Например, для газов концентрация снижается в два раза на расстоянии приблизительно в 5—5,5 км, для растворов полимеров (М 40 000, р = 1,3 г/см ) — tiB 20 м, для золей золота (d = 1,86 им) —в 2,15 м, а для суспензий гуммигута (d = 230 нм) —30 мкм. Из этого примера следует, что для растворов полимеров, находящихся в небольших сосудах, нельзя заметить ощутимого изменения концентрации по высоте. Чтобы определить эту зависимость, увеличивают седиментацию с помощью ультрацентрифуги. Установленные зависимости концеитрацпи макромолекул от высоты слоя раствора дают воз-мол<ность получить функции распределения молекул полимеров по молекулярным массам. [c.215]

Тем не менее в условиях достижения равновесного распределения частиц в системе гипсометрический закон для лиозолей соблюдается достаточно точчо. Доказательством этому служит то обстоятельство, что Перрен, исходя из установленного им с помощью микроскопа равновесного распределения по высоте относительно больших частиц монодисперсной суспензии гуммигута, смог вычислить число Авогадро. Найденное таким образом значение числа Ыа оказалось равным 6,82-10 , что довольно близко к значению, найденному с помощью других методов. Вестгрен, работая с золями золота, получил еще более точное значение числа Аво [c.72]

Уравнение Лапласа (IV.64) носит название гипсометрического закона (от лат. курзоз — высота). Этот закон был экспериментально подтвержден Перреном (1910 г.). Изучая распределение частиц монодисперсной суспензин гуммигута, он использовал уравнение Лапласа для определения числа Авогадро, которое оказалось равным 6,82 10 (точноезначение — 6,024-10 ). Гипсометрический закон соблюдается и в аэрозолях (в воздухе при нормальных условиях), частицы которых имеют небольщую плотность и размер не более 0,05 мкм. В суспензиях, в которых можно легко регулировать относительную массу частиц, диффузионно-седиментационное равновесие реализуется для частиц размером не более 0,1 мкм, т. е. для частиц, перемещающихся поступательно при тепловом движении. [c.254]

Для частиц золей наблюдается более резкая зависимость концентрации по высоте, чем для молекул газов. Например, расстояние, на котором концентрация снижается в два раза для газов составляет 5—5,5 км, для растворов полимеров (Мж40000, р=1,3 г/см ) — 20 м, для золей золота ( = = 1,86 нм)—2,15 м, а для суспензий гуммигута ( = 230 нм) —30 мкм. Из этого примера следует, что в растворах полимеров, находящихся в небольших сосудах, нельзя обнаружить ощутимого изменения концентрации по высоте. Чтобы можно было измерить это изменение увеличивают седиментационную составляющую с помощью ультрацентрифуги. [c.254]

В своих экспериментах Перрен создавал искусственную атмосферу в виде суспензии гуммигута — вещества, способного образовывать идеально сферические частицы совершенно одинакового размера. Эти частицы были суспендированы в жидкости (воде) с целью уменьшения веса, согласно закону Архимеда. В подобной суспензии при подсчете частиц под микроскопом было замечено уменьшение их.числа с увеличением высоты. Такое изме-непие соответствует понижению атмосферного давления с высотой. Формула Перрена может быть получена из приведенной выше]формулы путем подстановки вместо давлений чисел молекул по и П] на разных высотах и молекулярного веса, выраженного произведением веса одной частицы т и числа Авогадро М [c.553]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология