Равновесие Доннана химические

На положения этих прототропных равновесий можно повлиять, изменив природу растворителя или концентрацию раствора (обзор см. [68]). Показано, что для системы 2-гидроксипиридин — пири-дон-2 в очень разбавленном растворе (10 моль/л) или в газовой фазе преобладает гидрокси-форма. Пиридон-2 в неполярных растворителях ассоциируется, образуя связанный водородной связью димер, и эта форма оказывается более стабильной, чем мономер, вследствие чего она преобладает в неполярных растворителях при средних концентрациях. Для пиридона-4 невозможно предотвратить процесс ассоциации, даже при очень низких концентрациях, поэтому нельзя определить истинное положение равновесия для мономерной формы. Однако гидрокси-форма, по-видимому, наиболее стабильна в газовой фазе [69]. Полярные растворители могут влиять на положение равновесия, что обусловлено различной специфической сольватацией таутомеров таутомеры обычно отличаются по полярности и по способности образовывать водородные связи с растворителями. Таким образом, только проводя исследования в газовой фазе, можно получить истинную информацию об отличиях в энергиях химических связей таутомеров. [c.46]

Ионизующиеся макромолекулы (полиэлектролиты). Химические и физико-химические особенности поведения ионизующихся макромолекул (поликислот, полиоснований и их солей). Количественные характеристики силы поликислот и полиоснований. Электростатическая энергия ионизованных макромолекул. Распределение ионной атмосферы. Равновесие Доннана. Специфическое связывание противоионов. Кооперативные конформационные превращения ионизующихся полипептидов в растворах. Амфотерные полиэлектролиты. Изоэлектрическая и изоионная точки. Белки как пример амфотерных полиэлектролитов. Кооперативные химические реакции между противоположно заряжающимися макромолекулами (образование полимер-поли-мерных комплексов). [c.382]

Подвижные обменивающиеся ионы проникают через поверхность ионита в обоих направлениях, а высокомолекулярные ионы с противоположным зарядом, из которых состоит основная масса ионита, неподвижны. Поэтому поверхность зерна ионита можно рассматривать как мембрану, проницаемую для одних ионов и непроницаемую для других. На этой условной мембране устанавливается равновесие, которое называют мембранным или доннановским, по фамилии Ф. Доннана, опубликовавшего в 1911 году теорию равновесия для полупроницаемых мембран. Возможно теоретическое описание закономерностей ионного обмена как процесса, идущего через полупроницаемую мембрану [52, 180, 181]. Получаемые при этом результаты оказываются тождественными описанным выше на основе представлений об ионном обмене как о гетерогенной химической реакции. [c.307]

Установление равновесия Доннана в живой клетке схематически показано на рис. 6.3. Предположим, что на первом этапе в рассматриваемой нами модели имеется лишь раствор электролита КС1, диссоциирующего на ионы К" " и 1 , и мембрана, пропускающая (хотя и в небольшой степени) оба этих иона. Видно, что на этом этапе (1) концентрации КС1 в обоих растворах будут одинаковыми (только при этом условии установится химическое равновесие по обе стороны мембраны) кроме того, содержание К и С1 в каждом растворе также будет одинаково, так как в противном случае эти растворы не были бы электронейтральными. [c.132]

Если ионообменник в А+-форме поместить в разбавленный раствор электролита А , катионы будут стремиться диффундировать из фазы ионита в раствор, а анионы — из раствора в фазу смолы. Такая миграция возникает за счет разности концентраций между двумя фазами. Движение ионов приводит к накоплению положительного заряда в растворе и отрицательного — в фазе смолы. В результате этого процесса на границе раздела фаз возникает разность потенциалов (потенциал Доннана). При равновесии тенденция ионов мигрировать под действием градиента концентрации компенсируется действием электрического поля. В этих условиях химические потенциалы для двух фаз равны, т. е. [c.483]

Свободная энергия процесса ионного обмена в эластичном материале, подобном смоле, складывается из двух частей — химической и механической. Если во время обмена смола расширяется за счет поглощаемых ею более или менее гидратированных ионов или по любой другой причине, то совершается механическая работа. Это позволяет вычислить свободную энергию и, следовательно, константу равновесия. Согласно теории мембранного равновесия Гиббса—Доннана, можно записать [c.58]

Распределение веществ в воде зависит от многих локальных условий скорости и характера движения воды, осадков, наносов, физико-химических свойств загрязняющих веществ, их устойчивости в воде и т. д. Обычно устанавливается динамическое равновесие между ними. Если условно рассечь водную массу вертикальной плоскостью, можно выделить места повышенной реакционной способности поверхностную пленку, основную водную массу и донный осадок. Основная водная масса в зависимости от глубины может быть разделена на поверхностную, промежуточную, или глубинную, и придонную [11, с. 13—21]. [c.14]

Сама первоначальная теория Доннана в приложении к двум растворам, разделенным мембраной (один из которых содержит коллоидальные электролиты и находится под повышенным осмотическим давлением П), практически совершенно строга термодинамически. Однако перенесение ее на смолу сопровождается введением ряда сомнительных нетермодинамических допущений. Представление химической свободной энергии и давления в качестве отдельных слагаемых, проведенное Доннаном, не вызывает возражений, поскольку небольшое гидростатическое давление П не оказывает заметного влияния на межионные силы. Однако приложение модели Доннана к смолам включает соответствующее предположение о том, что энергия набухания (благодаря растяжению полимерной сетки) зависит только от общего объема смолы, тогда как слагаемое химической свободной энергии полностью определяется номинальной моляльностью ионов. Хотя это и весьма разумное предположение (подтвержденное рядом экспериментальных данных см. раздел III, 3), легко можно представить себе возможные исключения, когда перекрестными членами пренебречь нельзя. Кроме того, чтобы получить практически удобное выражение, необходимо принять, что ионы несжимаемы — предположение в общем допустимое, но способное привести к значительным ошибкам при высоких давлениях и очень большом различии ионов по сжимаемости. (Недавно Холм [57] приступил к детальной разработке точной теории обменных равновесий на основе доннановской модели, однако выигрыш в строгости в значительной степени обесценивается необходимостью введения специально определенных коэффициентов активности. Для практических целей приходится [c.134]

Рассмотрим ионообменную мембрану в контакте с ионным раствором ионы, одноименно заряженные с ионами, связанными с материалом мембраны, не могут проходить через мембрану. Этот эффект известен как исключение Доннана и может быть описан равновесной термодинамикой. Можно рассчитать химический потенциал ионного компонента в обеих присутствующих фазах при условии, что ионный раствор находится в равновесии с заряженной мембраной. Для ионного раствора справедливо выражение [c.267]

Неконсервативные вещества, сорбированные взвесями, трансформируются в процессе разнообразных химических и микробиологических превращений. В результате таких превращений могут образовываться более опасные продукты, чем исходные реагирующие вещества. При этом концентрации вновь образующихся растворимых и легкоподвижных продуктов распада в грунте оказываются значительно выше концентраций этих веществ в воде. Таким образом, в грунте создаются источники вторичного загрязнения речной воды продуктами распада. Вторичное загрязнение речной воды происходит также вследствие нарушения сложившегося равновесия между концентрацией неконсервативных примесей в речной воде и поровой воде донных грунтов. Такое нарушение равновесия может быть следствием гидрологической ситуации (паводок), либо следствием прекращения сбросов загрязненных стоков. Вторичное загрязнение может заметно ухудшать качество речной [c.245]

Если учесть теперь уравнение (1. 27) и принять, что нормальный химический потенциал каждого из веществ в обеих фазах одинаков, то Н0Л5П1ИТСЯ уравнение равновесия Доннана [c.79]

После проведенного анализа на содержание растворенного вещества повторяют процедуру перемешивания до тех пор, пока результаты аналитических определений не будут удовлетворять требуемой точности. Чтобы быть уверенным в том, что за время установления равновесия не произошло изменение донной фазы, нужно часть осадка подвергнуть микроанализу. Если форма выделенных кристаллов отличается от исходных, осадок анализируют на содержание растворителя. Идентифицируют новое соединение, как правило, используя наряду с химическими методами рентгенографию, ИК-спектроскопию, дери-ватографию. Точному определению фазового состава донной фазы препятствуют трудности отделения маточного раствора от осадка, а в случае многосолевых систем отсутствие надежных методик анализа кристаллизующихся соединений смеси солей. Это становится особенно важным для солевых систем, содержащих несколько растворителей, так [c.264]

При реакциях ионного обмена, протекающих за счет разности химических потенциалов в фазе ионита и в растворе электролита, по достижении в системе минимума свободной энергии устанавливается равновесное состояние. В соответствии с теорией мембранного равновесия Доннана [38], противоионы ионита стремятся диффундировать в раствор, что нарушает электронейтральность цони-та и ведет к поглощению эквивалентного количества ионов того же знака заряда из раствора. Процесс перераспределения ионов протекает до установления динамического равновесия [39]. На равновесное распределение ионов между раствором и ионитом значительное влияние оказывают природа последнего, величина сшивки (степень набухаемости), концентрация раствора, природа растворителя, pH среды, свойства обменивающихся ионов и другие факторы. Поэтому при теоретических и экспериментальных исследованиях ионообменных процессов значительные затруднения вызывает учет совокупности всех параметров, влияющих на ионный обмен. [c.16]

Набухание играет большую роль в производстве целлюлозы щелочными способами. Основной операцией в этом производстве является варка древесины в крепких водных растворах NaOH (часто в смеси с Na S) в закрытых котлах под давлением 6—7 атм и соответствующих повышенных ( 170°) температурах. В таких условиях набухание древесины (щепы) протекает очень сложно и сопровождается не только процессами деструктурирования клетчатки, но и процессами химического изменения многих составных частей древесины. В этом сложном комплексе процессов, однако, достаточно отчетливо обнаруживаются все основные черты, типичные для набухания, а именно экзотермичность, контракция, довольно значительное увеличение общего объема и характерные стадии-гидратация (адсорбционное поглощение) и капиллярная конденсация воды. Действие осмотических сил здесь осложняется явлением равновесия Доннана. Интересно отметить, что процесс деструктурирования идет в известной мере за счет нарушения водород- [c.193]

Спектроскопия КР имеет преимущества перед ИК-спектро-скрпией при изучении химических равновесий в растворах. Дон- [c.15]

Первый шаг к пониманию того, каким образом создается неравномерное распределение ионов по обе стороны мембран, был сделан в классической работе Доннана Теория мембранного равновесия , опубликованной в 1924 г. В многочисленных Ивследованиях, проведенных в конце XIX — начале XX в., были мучены физико-химические свойства растворенных веществ, частности диссоциация солей на ионы и пассивная диффузия [c.131]