Дифузия и осмоза в разтвори

дифузия явление може да се наблюдава при провеждане следния експеримент. Ако стъклото с оцветен разтвор на вещество внимателно се изсипва разтворителя, първият между слоевете от разтвора и разтворителят ще бъде ясна граница между. Постепенно, интерфейсът се намазва, и след известно време на целия обем на течността придобива еднакъв цвят. Това се получава в резултат на дифузия.

Diffusion - спонтанно прехвърляне на материала от област на висока концентрация на по-ниска концентрация.

В примера на разтвореното вещество преминава в слоя на чистия разтворител и молекули на разтворителя да премине в разтвор слой - този метод е дифузия едностранно завършва концентрация привеждане в целия обем.

Скоростта на дифузия е измерено количество от веществото прехвърля за единица време през единица площ. Тя е пропорционална на разликата в концентрация в двете течни фази и температура. Колкото по-голяма разлика концентрация и по-висока температура по-голяма скоростта на дифузия. Като намалява проценти дифузия концентрация подравняване.

Дифузията може да отиде в случай, че полупропусклива мембрана, поставена между слоя от разтвор и слой разтворител - мембрана. Полупропусклива мембрана за водни разтвори могат да служат като клетъчна стена естествен филм, както и филми, получени по изкуствен път (целофан, пергамент). Чрез тези филми може да премине малки молекули на разтворителя и преминават по-големи молекули на разтворени вещества.

Едностранно дифузия разтворител в разтвор през полупропускливата мембрана се нарича осмоза.

Обемът на разтвора се увеличава в резултат на осмоза, което има налягане на стената на съда, в който разтвор. Това се нарича осмотичното налягане. Осмотичното налягане може да бъде определена течност налягане колона във вертикалната тръба над нивото на разтвор. Това устройство може да се използва за определяне на осмотичното налягане и призова осмометър.

Въз основа на експериментални данни измервания осмотичното налягане на разтвори при различни температури и концентрации Установено е, че разредени разтвори и се подчиняват на закона за идеалния газ.

Това сходство разредени разтвори с идеални газове първо е забелязан от Van't Hoff и е придобил статут на закон:

Тази зависимост се изразява чрез Van't Hoff:

където р - на осмотичното налягане,

- количеството на разтвореното вещество

R - универсална постоянна газ,

V - обем на разтвора.

Осмотичното налягане на разреден разтвор на второто налягане, равно на това, което би довело разтвореното вещество, ако е под формата на газ, при същата температура за същия зает обем като разтвора.

електролитни разтвори имат по-високо осмотично налягане от това изчислява от уравнението. За такива решения уравнение Van't Hoff се въвежда в коефициента I, наречен изотоничен коефициент.

Осмоза е важно за процеса на животните и растенията. Процесите на разграждане, метаболизъм тясно свързани с различни вода пропускливост и разтворимо вещество през стените на клетките на живите организми. Осмоза причинява появата на вода на стъблото на централата, растежа на клетките, както и много други явления. Ако поставим клетката в разтвор, чиято концентрация е равна на концентрацията на соковете на клетките, клетките няма да се промени, тъй като държавната осмотичното налягане в клетката и в същото решение. Тези решения имат същото осмотично налягане, се наричат ​​изотонични.

клетка свиване наблюдава в силни разтвори на соли (плазмолиза) поради загуба на вода, оставяйки от клетките във външния разтвор е по-концентриран. В този случай осмотичното налягане на външния решение е по-висока от вътре в клетката, и се нарича хипертоничен разтвор. Ако клетката поставя в разтвор, чиято концентрация е по-ниска от концентрацията на SAP клетка, водата се засмуква в клетката. клетъчния обем се увеличава, и клетката е в състояние на напрежение (тургор). Този феномен се обяснява с по-ниско осмотично налягане на външен разтвор, който се нарича хипотоничен. Осмоза играе голяма роля в живота на всички организми. Осмотичното налягане в кръвта, лимфата и тъканите на човек достига 7.7 ​​атм (0.8 МРа).

Същият налягането е 0.9% разтвор на натриев хлорид. Този разтвор се нарича физиологични, често служи като основа за лекарствата се прилагат чрез инжектиране в организма. Човешкият организъм има способността да се поддържа осмотичното налягане на постоянно ниво. Когато се променя осмотичното налягане на тялото има тенденция да го възстановите. По този начин, когато се прилага на организъм с храна сол или захар промени осмотичното налягане. За да я върне към нормалното, има усещането за жажда.

Известно е да се използва повече захар, или солеви концентрации за консервиране на храни. При тези условия, поради високата концентрация на микроорганизъм разтвор се подлага на плазмолиза и да стане нежизнеспособен.