Осмотическое давление заряженных частиц

Наличие ионных атмосфер препятствует выходу ионов из раствора, вследствие чего уменьшается осмотическое давление. Именно поэтому измеренное осмотическое давление (я) меньше того (я), которое раствор имел бы, если бы частицы растворенного вещества не имели зарядов. Уменьшение осмотического давления характеризуется осмотическим коэффициентом [c.389]

О. П. Мчедлов-Петросян и В. И. Бабушкин на основе теоретических расчетов показали, что в присутствии электролитов объемные изменения коллоидных систем определяются не только величиной осмотического давления, но и толщиной диффузионного слоя коллоидных частиц, зависящей от электрокинетического потенциала. Необходимым условием появления расширения структуры является согласование во времени процесса образования частиц коллоидных размеров (с достаточной концентрацией их) и более крупных частиц в единице объема. При этом процесс образования положительно заряженных продуктов гидратации во времени должен быть согласован с процессом структурообразования системы. Считают, что гидросиликаты кальция имеют отрицательный заряд, что и опреде- [c.361]

Помимо методов электрометрического титрования и электрофореза, положение изоточки белков иногда определяется по ряду свойств, косвенно связанных с зарядом частиц — по вязкости, набуханию, осмотическому давлению, оптическому вращению, кривые зависимости которых от рн обладают минимумом в изоточке. [c.116]

В физической теории устойчивости лиофобных коллоидов система взаимодействующих двойных слоев в первом приближении рассматривается как равновесная. При сближении одинаково заряженных частиц в растворе электролита происходит их отталкивание. Последнее не является кулоновским, так как заряд поверхности частиц полностью компенсирован зарядом противоионов. Силы отталкивания появляются при перекрытии диффузных ионных атмосфер (периферической части ДЭС) при этом концентрация ионов в зоне перекрытия возрастает по сравнению с невзаимодействующими слоями. Избыточная концентрация ионов в этом слое создает локальное осмотическое давление, стремящееся раздвинуть поверхности, т. е. приводит к возникновению так называемой электростатической компоненты расклинивающего давления. Расчет этой силы отталкивания на основе теории двойного слоя Гуи — Чепмена и теории сильных электролитов Дебая — Хюккеля был впервые выполнен Дерягиным [9], а затем другими исследователями. [c.14]

Когда при росте концентрации величина р достигает максимального значения, происходит разделение золя на две фазы (коацервация). Влияние электролитов способствует этому разделению, т. е., иначе говоря, оно уменьшает концентрацию золя, при которой осмотическое давление имеет максимальное значение. Это можно показать следующим образом. Если в растворе кроме коллоидных частиц находится какая-либо соль, причем в единице объема раствора содержится л.- положительных ионов с зарядом 2 .е и ш отрицательных ионов с зарядом 24е, то аналогично уравнению (8) [c.242]

Отклонения от уравнения Вант-Гоффа при повышении концентрации вызываются взаимодействием коллоидных частиц между собой (это особенно заметно для вытянутых частиц) и с растворителем, изменениями ассоциации или диссоциации частиц при изменении концентрации, наличием электрических зарядов на коллоидных частицах (доннановский эффект см, пятую главу). В растворах линейных полимеров значительные отклонения вызываются гибкостью молекулярных цепей (см. стр. 169). В свою очередь, измерения осмотического давления могут служить методом исследования указанных свойств в коллоидных растворах. [c.32]

Способность к набуханию обусловливается, во-первых, стремлением ионов, находящихся в фазе ионита в высокой концентрации (до 5 н. и выше), к гидратации и, во-вторых, электростатическим отталкиванием одноименно заряженных фиксированных ионов. При набухании происходит уменьшение осмотического давления жидкости в порах ионита и ослабевает отталкивание одноименных ионов до тех пор, пока не установится равновесие с противоположно направленной силой упругости эластичных углеводородных цепей [4]. Таким образом, на величину набухания положительное влияние оказывает увеличение емкости смолы, уменьшение количества связующего агента и заряда противоиона (так как заряд влияет на количество осмотически активных частиц), а также уменьшение концентрации внешнего раствора, влияющего на величину осмотического давления. [c.13]

Нахождение величины изотонического коэффициента для коллоидной системы представляет очень сложную задачу. Поэтому определения осмотического давления производят либо в таких условиях, когда частицы не заряжены и коллоидный раствор, например раствор белка, находится в изоэлектрическом состоянии (стр. 128), либо когда диссоциацию можно считать полной и точно известно число ионов, компенсирующих заряд частицы. [c.64]

При возрастании концентрации кислоты набухание будет сначала увеличиваться, а затем при дальнейшем возрастании — уменьшаться. Таким образом можно объяснить оба максимума и минимум набухания на кривой Q = f(pH). Аналогичным путем объясняется ход кривой осмотического давления р = /"(рН) раствора белка и заряда или -потенциала белковых частиц при разных pH. [c.275]

Во-вторых, с помощью физико-химических методов, применимых. к белковым растворам, можно установить молекулярный вес. Он может быть определен несколькими различными приемами, при условии, если материал монодисперсен. К таким приемам относятся методы измерения осмотического давления, светорассеяния, седиментационного равновесия и измерения скорости седиментации и диффузии. Все эти приемы основаны на различных принципах и часто дают не вполне совпадающие результаты. Это объясняется тем, что получаемые данные зависят не только от размеров и массы, но и от. электрического заряда, формы и степени гидратации белковых молекул. При измерении скорости движения частиц (например, скорости диффузии или скорости седиментации) хорошие результаты получаются только для тех молекул, форма которых близка к шарообразной, ибо они ведут себя в соответствии с изученными закономерностями. Отклонение от сферической формы (фибриллярные белки) и гидратация молекул приводят к различным ошибкам, так как движение молекул замедляется в результате увеличения коэффициента трения или эффективного размера частиц. [c.128]

Существенное значение мембранные равновесия имеют при исследовании коллоидных растворов, в которых коллоидная частица, несущая заряд г того или другого знака, играет роль иона / . Обычно к коллоидным растворам и при больших разведениях неприменимы законы, справедливые для предельно разве- денных растворов. Исследуя осмотическое давление и мембранные потенциалы коллоидных растворов, можно выяснить зависимость числа ионов разных знаков, адсорбированных на поверхности коллоидной частицы, от концентрации и природы ионов в растворе. [c.543]

Органические ионы, а натрий и хлор составляют менее 10%. Нас не удивляет присутствие органических ионов, так как мы знаем, что клетка представляет собой как бы химический завод, вырабатывающий различные органические вещества. Но как объяснить предпочтение, отдаваемое нервной клеткой калию перед натрием На этот счет имеется ряд теорий, но все же мы пока далеки от окончательного понимания этого явления. Естественно было бы предположить, что калий обладает особым химическим сродством к веществам клетки и прочно связывается с какими-то белками. Однако на самом деле это не так. Дело в том, что ионы калия должны присутствовать в клетке в свободном состоянии иначе было бы трудно объяснить, почему внутренняя часть клетки обладает относительно высоким осмотическим давлением и относительно высокой электропроводностью. Физиологи А. Ходжкин и Р. Кейнс продемонстрировали подвижность ионов калия с помощью радиоактивного изотопа этого элемента. Они наносили на нервное волокно небольшую каплю жидкости, содержащей радиоактивный калий, и давали меченым атомам войти в волокно. На это, между прочим, уходило очень много времени во много тысяч раз больше, чем на процесс простой диффузии. Очевидно, ионы на пути из окружающего раствора в волокно должны были преодолеть какой-то барьер. Но как только меченые ионы попадали наконец в волокно, они начинали распространяться по нему со скоростью, характерной для обычной свободной диффузии, т. е. вели себя как свободные, несвязанные ионы. Были поставлены новые опыты, в которых разность потенциала прилагали вдоль оси и определяли скорость, с которой меченые ионы двигались к катоду. Результаты этих опытов подтвердили, что ионы калия внутри волокна ведут себя как свободные частицы, несущие электрический заряд, и передвигаются здесь без препятствий. [c.242]

Все это показывает, что изоэлектрическая точка является величиной, определяющей ряд весьма важных свойств белков. Суммируя, можем сказать, что при изоэлектрическом состоянии белка достигают минимума заряд частиц и их дзета-потенциал, истинная гидратация, устойчивость золя, частичная концентрация, осмотическое давление, вязкость, электропро водность, общая растворимость белка. Белки в изоэлектрической точке обнаруживают также минимальную способность набухать. Степень диссоциации белков в изоэлектрическом состоянии очень мала, основная масса их находится здесь в недиссоциированном состоянии. [c.364]

Поверхностные силы, действующие на ДФ в прикатодном слое, подробно рассмотрены в работах [4, 237]. Обсуждены также роль кристаллизационного, расклинивающего и осмотического давлений электростатических сил и зарядов частиц посторонних ионов и степени их гидратации природы межмолекулярных сил. Проведена оценка доли участия межмолекулярных сил различной природы и величины (1 —100 Н), давлений [c.196]

Сильные электролиты. Многие свойства растворов такие, как осмотическое давление, температура кипения и замерзания, давление насыщенного пара, зависят как от концентрации раствора, т. е. от числа растворенных в нем частиц, так и от взаимного влияния этих частиц друг на друга. Степень взаимодействия частиц в растворе тем выше, чем больще плотность их зарядов и чем меньше среднее расстояние между ними. [c.220]

Неравномерное распределение электролита по обе стороны мембраны вызывает отклонения в величине измеряемого осмотического давления, зависящие от концентрации К+, заряда коллоидных частиц и от концентрации электролитов. Теоретически следует, что наблюдаемое ослютиче-ское давление может быть отнесено к коллоидным частицам (стр. 33) лишь при очень низкой концентрации электролитов во внешней жидкости (с сг), если же преобладает концентрация электролитов (с2>С1), то измеряется лишь [c.124]

Неравномерное распределение электролита по обе стороны мембраны вызывает отклонения в величине измеряемого осмотического давления, зависящие от концентрации К"", заряда коллоидных частиц и от концентрации электролита. Теоретически следует, что наблюдаемое осмотическое давление может быть отнесено за счет коллоидных частиц лищь при очень низкой концентрации электролита во внешней жидкости с %), если же преобладает концентрация электролита с с ), то измеряется лишь половина собственного осмотического давления коллоида. Фактически при наличии заряженных коллоидных частиц измеряются промежуточные значения осмотического давления, в которые необходимо вводить поправку на величину доннановского эффекта. [c.111]

Влияние примесей на вязкость. Такое влияние принадлежит главным образом эле1 тролитам, содержащимс 1 нередко в самих полимерах. Одни электролиты оказывают структурирующее действие, т. е. повышают вязкость, например соли кальция, тогда как другие, наоборот, разрушают структуры и понижают вязкость, например щелочи, т. е. ионы ОН . В большинстве случаев это действие связано с процессом десольватации и реже —с процессом сольватации дисперсных частиц. Особенно характерно влияние pH на растворы высокомолекулярных электролитов, например белков, а также целлюлозы. Действие это аналогично уже рассмотренному нами влиянию pH на такие свойства, как набухание, растворимость, осмотическое давление, и связано с зарядом и степенью сольватации частиц. Так, растворы желатины обнаруживают мини- [c.220]

Для белков между зарядом молекул и электрофоретической подвижностью существует прямая иропорщюпальная зависимость в широком интервале pH. Если прп некотором значении pH число всех положительных зарядов на белковой молекуле будет равно общему числу отрицательных зарядов, то при этом pH молекула пе будет передвигаться в электрическом поле. Следовательно, по минимуму электрофоретической подвижности белка можно онределить изоэлектричсскую точку. Помимо методов электрофореза, положение изоточки белков иногда определяется по ряду свойств, косвенно связанных с зарядом частиц,—но вязкости, набуханию, осмотическому давлению, оптическому вращению и др., кривые зависимости которых от pH обладают минимумом в изоточке. [c.234]

Неравномерное распределение электролита по обе стороны мембраны вызывает отклонения в величине измеряемого осмотического давления, зависящие от концентрации II, заряда ] оллоидных частиц и концентрации электролитов. [c.237]

Состав внеклеточной жидкости близок к составу морской воды в пред-кембрийскую эпоху, когда появились животные с замкнутой системой кровообращения. С тех пор соленость моря продолжала возрастать, тогда как состав внеклеточной жидкости остался постоянным. Основным катионом во внеклеточной жидкости является ион Ка , а из анионов преобладают СГ и НСОВнутри клеток преобладают катион и анион НРО Для соблюдения физико-химического закона электронейтральности, которому подчиняется любой живой организм в целом, некоторый недостаток неорганических анионов компенсируется анионами органических кислот (молочной, лимонной и др.) и кислых белков, несущих отрицательный заряд при физиологических значениях pH. Если вне клетки органические анионы компенсируют незначительную нехватку отрицательного заряда, то внутри клетки они должны компенсировать около 25 % положительных зарядов, создаваемых неорганическими катионами. Поскольку клеточные мембраны легко проницаемы для воды, то они могут разрушаться при незначительных различиях в давлении жидкости внутри и снаружи клеточной мембраны. Поэтому осмотическое давление внутри клетки должно быть равно таковому во внеклеточной жидкости, т. е. живая клетка подчиняется закону изоосмоляльности. Повышенное содержание катионов по отношению к концентрации анионов во внеклеточных жидкостях в сравнении с внутриклеточными средами приводит к тому, что наружная поверхность мембран клеток оказывается заряжена положительно относительно ее внутренней поверхности, и это имеет огромное биологическое значение (см. главу 15). В биологических жидкостях концентрацию осмотически активных частиц (независимо от их заряда, размера и массы) выражают в единицах осмоляльности — миллиосмомолях на 1 кг воды. Так как главные катионы и анионы внутриклеточных жидкостей многозарядные, то (при одинаковых осмоляльностях) концентрация электролитов, выраженная в миллиэквивалентах на 1 л, будет значительно выше внутри клетки, чем во внеклеточных жидкостях, где в основном содержатся однозарядные ионы. [c.180]

Для большей наглядности иногда пользуются представлением об ионитовой смоле как о концентрированном твердом электролите, который стремится к разбавлению, т. е- к равновесию системы зерно ионита — окружающий раствор электролита . Высокоемкие иониты набухают сильнее, чем малоемкие, поскольку концентрация фиксированных зарядов у первых выше и стремление к разбавлению концентрации ионов сильнее. Проктер и Вильсон [5] показали, что набухание ионита в растворителе происходит до тех пор, пока разность осмотических давлений внутреннего и внешнего растворов не уравновесится силой упругости растянутой сетки матрицы. Набухание зависит также от свойств противо-конов и прежде всего от его валентности. Чем больше валентность противоиона, тем меньше число их в смоле и соответственно меньше разность осмотических давлений, зависящая от числа частиц, а следовательно, меньше и набухание ионита. [c.11]