Электроосмос через мембраны

Рассчитайте объем раствора, перенесенный через мембрану нз корунда за I ч в результате электроосмоса слабого раствора электролита под действием э. д. с. 100 В. Электрокинетический потенциал поверхности корунда 0,08 В, относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,1, вязкость 1-10 Па-с, электрическое сопротивление мембраны с этим раствором R =3900 Ом. [c.109]

В качестве аналитического электромембранного метода может рассматриваться электроосмотическая фильтрация. Традиционно электроосмос рассматривается как одно из электрокинетических явлений, проявляющееся в движении жидкости вдоль заряженной поверхности под влиянием внешнего электрического поля. Возникновение элек-троосмотического потока объясняется теорией двойного электрического слоя как эффект, вызываемый коллективным движением ионов одного знака заряда вдоль границы раздела фаз. Долгое время электроосмос рассматривался исключительно как явление нереноса растворителя через капиллярно-пористые тела, и вопрос о возможности концентрационных изменений, происходящих в растворе, не обсуждался. Тот факт, что при электроосмосе из водных растворов солей мембрана оказывается непроницаемой для [c.218]

Электрофорез как лечебная процедура - метод воздействия на организм постоянным током и лекарственными веществами, вводимыми при его помощи через кожу или слизистую оболочку. Термин электрофорез является общим наименованием для трех следующих понятий ионофорез, катафорез и электроосмос. Ионофорезом называют процедуру, при которой продвижение в тканях веществ, распавшихся на ионы, ускоряют с помощью электрического тока. Вещества, передвигающиеся в катафорезе, не являются ионизированными, но движение происходит благодаря тому, что эти вещества присоединяют к себе встречающиеся вокруг них ионы. Электроосмос - это движение жидкости через капилляры или поры мембраны под действием внешнего электрического поля. Электроосмос основан на том, что биологические мембраны в том числе и стенки клеток, изменяются под дейст- [c.99]

Вирусологический анализ воды. Прежде всего вирусы должны быть сконцентрированы материал газ, применявшийся длительное время, сейчас не используется. Процедура концентрирования вирусов состоит в следующем фильтрование через мембраны (растворимые и нерастворимые ) или применение патронов, электрофорез или электроосмос, коагуляция — флокуляция, центрифугирование (в присутствии адсорбента, не смешивающегося с водой, или без не- [c.412]

В-третьих, может наблюдаться электроосмос через мембраны. Направление движения жидкости при электроосмосе зависит от знака заряда мембран и расположения их по отношению к электродам в электродиализаторе. Поэтому электроосмотический перенос жидкости может быть направлен как из средней камеры в электродные, так и наоборот. В результате может значительно изменяться объем раствора в средней камере. Если жидкость движется из электродных камер, где в процессе электродиализа образуются кислота и щелочь, в среднюю камеру, то вследствие этого там также может произойти изменение состава электролита. [c.224]

Рис. 12. Модель электролитической ванны для концентрирования солеи электромиграцией через мембраны с селективной проницаемостью [100]. Скорость протекания концентрированного выводного раствора регулируется электроосмосом через мембраны а — анионитную селективную мембрану, с — катионитную селективную мембрану

Для концентрирования натрия из слабоминерализованных вод предложено использовать электроосмос через электроотрицательные политетрафторэтиленовые мембраны [318]. Коэффициент концентрирования для натрия достигает 1000 в то же время хлорид-ионы не проникают сквозь мембрану. [c.52]

Если электрическое поле приложено поперек мембраны или пористой перегородки, то оно способствует прохождению жидкости (обычно воды) через поры. Относительное движение растворителя и твердой фазы будет таким же, как если бы твердые частицы могли двигаться, т. е. растворитель движется по направлению к катоду при условии, что перегородка или мембрана заряжена отрицательно. В этом явлении, которое называется электроосмосом, растворитель переносится ионами вдоль твердой поверхности вблизи от нее, причем знак заряда ионов противоположен знаку заряда поверхности. [c.604]

Различия в концентрациях исходной смеси способствуют успешному фракционированию. Лучший сепарационный эффект создается при стремлении к нулю концентрации одного из компонентов. Такой гипотетический вариант осуществляется при разделении электролитов от неэлектролитов, не имеющих диссоциированных ионов. При проведении электродиализа возможен перенос неэлектролита через мембраны вследствие электроосмоса, но он не составляет большой величины. Количество прошедшего неэлектролита при этом почти не зависит от его концентрации, но увеличивается с ростом концентрации соли. [c.79]

Возможная степень концентрирования ограничивается количеств БОМ БОДЫ, переносимой через мембраны вместе с ионами путем осмоса и электроосмоса. Поток воды, переносимый вместе с потоком ионов, в значительной мере определяется природой мембран. Сопутствующий друг другу перенос воды и ионов широко не изучался, но некоторые сведения даны в работах /4,5/ . В общем случае количество воды, перенесенной одним фарадеем электричества, уменьшается при возрастании плотности тока, повышении концентрации раствора и снижении содержания воды в мембране. [c.50]

Таким образом, последний можно обогатить тяжелым изотопом, отделяя гидратированные ионы электролита. В частности, этим можно объяснить процесс получения воды, частично обогащенной ВгО, путем электроосмоса через ионитовые мембраны типа пептон СИ-51 [7]. [c.101]

Равновесный диализ имеет и свои специфические сложности, главным образом из-за применения целлюлозных мембран. Диффузия, особенно через мембраны, — это медленный процесс поэтому достижение равновесия требует значительного времени, что исключает какие-либо кинетические исследования в системе. Еще большую проблему создает неспецифическое связывание лиганда, которое заставляет вести измерения в области высоких концентраций антител, а это в свою очередь вызывает явление электроосмоса и удорожает процедуру. [c.32]

Перенос воды в результате электроосмоса, сопровождающего перенос ионов Н+ и р- через мембраны, в этом процессе довольно значительный. Вследствие переноса воды, например, из 1,6 н. исходной кислоты невозможно получить кислоту концентрации выше 10 н., даже если вода поступает [c.114]

Электроосмос, как и электрофорез, получил широкое применение. Для наблюдения электроосмоса, т. е. направленного движения жидкости через неподвижную пористую диафрагму под действием приложенной извне ЭДС, применяют приборы, схема одного из которых приведена на рис. 25.9. Основными элементами прибора являются и-образная трубка, пористая диафрагма Л, капилляр К-По сторонам от мембраны ползедены электроды от источника постоянного тока. Материалом для мембраны могут быть силикагель, глинозем, стеклянные капилляры, толченое стекло или кварц, различные нерастворимые порошки. Прибор заполняют водой и отмечают ее уровень в капилляре. После включения тока уровень жидкости в капилляре смещается влево или вправо Б зависимости от направления течения жидкости. Направление переноса жидкости указывает на знак -по-тенциала поверхности мембраны. Скорость переноса жидкости позволяет вычислить С-погенциал по уравнению Гельмгольца—Смолуховского [c.408]

Поляризация на границах мембран с растворами (граничная поляризация), исследованная в работах Сидоровой и Фридрихсберга , играет больщую роль в электроосмосе, электродиализе и переносе ионов через капиллярные системы. Показано, кроме того, что диффузия электролита в процессе поляризации приводит к значительному увеличению концентрации его в порах ( отравлению мембраны) . [c.218]

Возможен также перенос зоды через мембрану (см. рис. 2). Так, вода может проникать через катионитовую мембрану в катодное пространство из анодного вместе с катионами (гидрат-ная вода) и за счет электроосмоса. Перенос воды возрастает с уменьшением в анолите активности катионов, переносимых через мембрану. Таким образом, от селективности мембраны зависит концентрация конечного продукта, его чистота и выход. [c.21]

Электроосмос — процесс, в основе которого лежат электрокинетические явления, обусловленные наличием на границе фазового раздела двойного электрического слоя, толщина которого соизмерима с размерами молекул. Двойной электрический слой можно рассматривать как плоскопараллельный конденсатор, распределение зарядов в котором не зависит от налагаемого электрического поля. Твердая фаза (мембрана) представляет собой диэлектрик, а разделяемая жидкая смесь — проводник. Объем жидкости V, протекающий через мембрану при электроосмосе, может быть определен из следующего уравнения [c.36]

В процессе электролиза обе поверхности мембраны контактируют с растворами поваренной соли и едкого натра разной концентрации. В результате возникает осмотическое давление и происходит перемещение воды из анодного раствора в катодный раствор. Общее количество воды, прошедшей через мембрану в процессе электролиза, складывается из количества воды, перенесенной осмосом, и количества воды, перенесенной в результате электроосмоса, сопровождающего перенос ионов натрия. Общее количество воды, прошедшей через мембрану с карбоксильными группами, составляет 2,2 — [c.343]

Соотношение (УП—46) в приведенном виде не может быть использовано для определения электрокинетического потенциала по скорости электроосмоса через реальную пористую диафрагму, поскольку в него входят не определяемые непосредственно величины 5i и р. Поэтому обычно одновременно с измерением скорости электроосмотического переноса жидкости измеряют электрический ток, протекающий через диафрагму под действием приложенной разности потенциалов. Если допустить, что электропроводность раствора в каналах мембраны совпадает с объемной электропроводностью дисперсионной среды h>, то можно начисатъ [c.203]

Рис. 8.1. Электроосмос солевых растворов через мембраны различной пористости, полученные сорбцией полистиролсульфокисло-

Процесс злектродиализа сопровождается переносом воды через мембраны. Происходит перенос воды, связанный с первичной гидратацией ионов, а также перенос в результате процесса электроосмоса D11]. Это деление относительное в практическом электродиализе общее количество воды, перенесенной при прохождении тока, обычно относят к электроосмосу. Изучение ионной гидратации еще недостаточно для четкого объяснения механизма переноса воды на этой основе. Кроме того, при электродиализе осмотический перенос воды происходит обычно в том же направлении, что и перенос соли. Осмос и электроосмос — эффекты, которые ограничивают применимость электродиализа как метода концентрирования растворов электролита. [c.22]

При выводе этих уравнений принимается, что толщина двойного слоя мала по сравнению с радиусом капилляра. Экспериментальная проверка этих уравнений затруднена ввиду того, что в них входят параметры е, и т], которые не могут быть оценены без произвольных допущений тем не менее уравнения подтверждаются экспериментальными данными, для которых справедливы упомянутые выше ограничения, т. е. для потока через капилляры, сечение которых намного больше размеров молекул [В4]. Несоответствие наблюдалось при работе с мелкопористыми системами например, Мейнгольд и Солф [М23] изучали электроосмос через коллоидные мембраны с размерами пор, изменяющимися от нескольких ангстрем примерно до 50 ммк, и нашли, что электроосмотическое проникно--вение на один ампер [c.106]

Во-вторых, необходимо учитывать электроосмос через пористые мембраны. Если между сторонами мембраны накладывается разность электрических потенциалов, то направленная миграция противоионов сообщает внутреннему раствору механический момент, и наблюдается массовый поток, увеличивающий скорость противоионов и уменьшающий скорость сопровождающих ионов это ведет к улучшению селективной проницаемости. Классический электроосмотический эффект в капиллярных трубках и пористых пробках известен уже около ста лет, но только недавно обнаружено, что этот эффект способствует электромиграции через гомогенные гели (Шмид [129]). Спиглер и Кориэлл [125] первые представили данные относительно величины эффекта. Эти авторы определили коэффициенты самодиффузии N3, 2п и Са в фенолсульфокислой смоле, а также эквивалентную проводимость смолы в тех же формах. Если ток переносят только противоионы (как в ионообменной мембране, свободной от диффундирующей соли), то коэффициент диффузии (О) и эквивалентная проводимость (Л) этих ионов (валентность г) должны быть связаны уравнением Нернста — Эйнштейна [c.167]

Данных относительно переноса воды через анионообменные мембраны в настоящее время еще очень мало. Теория электроосмотического переноса воды через ионообменную среду недавно освещалась в нескольких работах [63, 67]. Теоретически установлена количественная зависимость для переноса воды через мембраны под действием электрических сил (электроосмос) и под действием сил давления (гидравлический поток). Явление заряженных ионов и переноса воды можно отнести к солефильтрующему эффекту ионообменных мембран [13], которое имеет место в случае давления раствора на мембрану. Это явление недавно было показано на опыте [44, 75]. [c.142]

Явление электроосмоса через коллодиевые мембраны было известно еще в начале века. Для объяснения этого явления была с успехом привлечена теория двойного электрического слоя [172], однако для плотных тонкопористых пленок с высоким зарядом матрицы, каковыми являются ионаобменные мембраны, эта теория оказалась плохо применимой [173]. [c.255]

Под электрохимическим действием мембраны мы понимали вносимое мембраной концентрационное изменение раствора, без учета диффузии и электроосмотического переноса. Если в начале опыта имеется определенный объем электролита Уо концентрации Со, то общее количество электролита в средней камере будет Vo g. В результате электроосмотического переноса во время опыта, получится поступление объема Va концентрации Са из, анодной камеры в среднюю. В то же время пронсходит вынос части электролита из средней камеры через катодную мембрану в катодную камеру. Это количество можно принять, в первом приближении, равным произведению перенесенного объема на среднюю концентрацию во время опыта, изменявшуюся от значения Со до конечной концентрации в средней камере —Ск. Следовательно, количество перенесенного КС1 за счет электроосмоса [c.180]

Э.Я., обратное электроосмосу,- возникновение потенциала течения - удобно рассмотреть на примере проницаемой мембраны, разделяющей резервуары с электролитом. При наложении перепада давления Лр и течения жидкости под действием этого перепада с расходом V появляется электрич. ток через мембрану. Природа этого тока - увлечение ионов подвижной части ДЭС. Поскольку в диффузной части ДЭС имеется избьггок ионов одного знака, возникает конвективный перенос заряда по порам мембраны, т. е. через мембрану течет ток. Если к резервуарам, разделенным мембраной, не подводятся электрич. заряды, то по одну сторону мембраны будут накапливаться положит, заряды, а по другую - отрицательные. Накопление зарядов в резервуарах приводит к появлению разности потенциалов между ними и протеканию электрич. тока / во всем объеме алектролита в порах мембраны направление тока противоположно конвективному переносу зарядов. Накопление зарядов в резервуг ах и увеличение разности потенциалов между ними будет происходить до тех пор, пока не произойдет полной компенсации конвективного тока. Эгому стационарному состоянию отвечает разность потенциалов Дф , к-рая наз. потенциалом течения. [c.429]

Электроосмос и электрич. ток через мембрану (возникновение потенциала течения) - перекрестные явления, связанные феноменологич. ур-ниями в рамках термодинамики необратимых процессов. Расход V и ток I связаны с перепадом давления Др и электростатич. потенциалом Дф на торцах мембраны ур-ниями [c.429]

I х осложнений является электроосмос, т. е. перенос жидкости Через поры мембраны под влиянием приложенной разности потенциалов. При соприкосновении с растворами электролитов диафрагма, пронизанная огромным количеством мельчайших капилляров, приобретает заряд (в большинстве случаев отрицательный). В порах диафрагмы возникает ДЭС, наличие которого приводит к возникновению электроосмоса при замыкании цепи электрическога тока. В зависимости от природы диафрагмы и знака заряда ее поверхности процесс электродиализа либо ускоряется, либо замедляется, в связи с чем диафрагмы делятся, соответственно, на электрохимически активные и неактивные. Поэтому необходимо учитывать свойства диафрагмы при ее выборе для электродиализа. [c.203]

Потенциал течения. Явление, обратное электроосмосу если продавливать жидкость через капилляр (или пористую, мембрану), то между концами капилляра (между противоположными поверхностями мембраны) возникает разность потенццалов, пропорциональная приложенному давлению, — потенциал течения. [c.494]

СТИ, причем большей подвижностью должен обладать ион, знак заряда которого тот же, что и у мембраны. Характерный пример аномального отрицательного осмоса представляет раствор Ь1С1 или ЫМОз и мембрана из силиката магния. Подвижность иона значительно меньше подвижности ионов ЫОз или С1- (Уь1+=33,4, /с1 = 65,5, (7ыг,-= 61,7). Несмотря на отрицательный заряд силиката магния, поры этой мембраны так велики, что подвижность анионов через нее заметно не. уменьшается, и поэтому анионы движутся через мембрану быстрее, чем катионы. Поэтому водная сторона мембраны становится заряженной отрицательно по сравнению с ее солевой стороной. Вода, заряженная положительно в отрицательных порах, переходит вследствие электроосмоса из солевой стороны в водную сторону, и в результате получается отрицательный аномальный осмос. [c.365]

Электрофоретическое движение белковых частиц, несомненно, определяется их электрическим зарядом, т. е. ионизированными группами белковой молекулы. Возникает вопрос, только ли ионные группы, расположенные на поверхности глобулярных белковых частиц, обусловливают это движение или же ионные группы, спрятанные внутрь белковой частицы, также принимают в этом участие В опытах с различными клетками и бактериями было показано, что их электрофоретическое поведение определяется поверхностным слоем. Кроме того, было установлено в некоторых случаях, что кварцевые частицы, покрытые слоем адсорбированного белка, электрофоретически ведут себя таким же образом, как белок, из которого образован их поверхностный слой [87]. Из сказанного следует, что подвижность белковых частиц определяется потенциалом их поверхности. Поскольку этот потенциал выявляется только во время движения частицы или окружающего раствора в электрическом поле, его называют электрокинетическим потенциалом или -.-потенциалом. Его величина определяется путем электрофореза, или, если мы имеем дело с белковыми мембранами, путем электроосмоса, или, наконец, измерением потенциалов течения. Последние возникают в результате продавливания раствора через поры белковой мембраны. При исследовании величины С-потенциала покрытой белком поверхности, например, покрытых адсорбированным белком стеклянных капилляров, все три метода дают одинаковые [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология