ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ОСМОС


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ОСМОС (от греч. 3520-57.jpg -толчок, давление), самопроизвольный перенос в-ва через полупроницаемую мембрану, разделяющую два р-ра разл. концентрации или чистый р-ритель и р-р. Наиб. часто происходит переход р-рителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворенное в-во. Самопроизвольный массоперенос возникает в результате того, что хим. потенциал р-рителя уменьшается при увеличении концентрации растворенного в-ва.

3520-68.jpg

Рассмотрим два объема 3520-58.jpg и 3520-59.jpg бинарного р-ра (см. рис.), разделенных полупроницаемой перегородкой, пропускающей молекулы р-рителя (компонент 1) и не пропускающей молекулы растворенного в-ва (компонент 2). Если т-ра T и давление р по обе стороны перегородки одинаковы (Т3520-60.jpg= Т3520-61.jpg, 3520-62.jpg ), а молярные доли различны (3520-63.jpg ), то 3520-64.jpg (Т, р, 3520-65.jpg) >3520-66.jpg(Т, р,3520-67.jpg). Для идеальных или сильно разбавленных реальных р-ров, где 3520-69.jpg-хим. потенциал чистого р-рителя, R-газовая постоянная. При 3520-70.jpg система термодинамически неравновесна и, следовательно, имеет место переход компонента 1 из объема3520-71.jpgв объем 3520-72.jpg до тех пор, пока его молярные доли в обоих объемах не станут одинаковыми. Для того чтобы предотвратить массоперенос и выравнивание концентраций и сохранить первонач. состав обоих р-ров, необходимо выравнить хим. потенциалы компонента 1 по обе стороны перегородки изменением внеш. условий (т-ры, давления, внеш. электрич. поля, если речь идет о р-рах электролитов). В изотермич. условиях для сохранения состава фаз необходимо изменить давление на один из р-ров. Из термодинамики известно, что

3520-73.jpg

где 3520-74.jpg-парциальный молярный объем р-рителя. Для идеальных или предельно разбавленных реальных р-ров 3520-75.jpg , где 3520-76.jpg-молярный объем чистого р-рителя. Знак производной положительный и при увеличении давления, приложенного к р-ру 3520-77.jpg, хим. потенциал р-рителя будет возрастать. Дополнит. давление 3520-78.jpg , к-рое надо приложить к р-ру 3520-79.jpg для того, чтобы предотвратить поступление в него р-рителя через полупроницаемую мембрану из р-ра 3520-80.jpg, наз. осмотич. давлением. При давлении 3520-81.jpg система находится в термодинамически равновесном состоянии:

3520-82.jpg

Если 3520-83.jpg , равновесие нарушается и имеет место перенос р-рителя из более концентрир. р-ра в менее концентрированный. Это явление получило назв. обратного осмоса; оно находит широкое практич. применение в мембранных процессах разделения в-в.

Для идеальных р-ров зависимость осмотич. давления от состава выражается ур-нием:

3520-84.jpg

где 3520-85.jpg -парциальные давления р-рителя в фазах 3520-86.jpg и 3520-87.jpg. Если фаза 3520-88.jpg представляет собой чистый р-ритель, т.е. 3520-89.jpg , то 3520-90.jpg; ур-ние принимает вид, известный как ур-ние Ван Лаара:

3520-91.jpg

Из него следует, что осмотич. давление р-ра пропорционально ln x1. Этой же величине пропорциональны понижение т-ры замерзания и повышение т-ры кипения идеальных р-ров (см. Рауля закон), что свидетельствует о связи этих явлений с О.

Если концентрация растворенного в-ва мила, зависимость осмотич. давления от его молярной концентрации с2 выражается ур-нием Вант-Гоффа:

3520-92.jpg

Это ур-ние обычно используют для расчета осмотич. давления бинарных р-ров недиссоциирующих в-в. Однако лучшее совпадение расчетных значений с экспериментальными в широкой концентрац. области дает ур-ние Ван Лаара (см. табл.). О методах и технике измерения осмотич. давления см. Осмометрия.


===
Исп. литература для статьи «ОСМОС»: нет данных

Страница «ОСМОС» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков