141 matches
-
selectiv pentru K în raport cu Na), este încă necunoscut. Adăugăm aici că ionii de Ca2+ sunt implicați în reglarea formei și deformabilității celulei și că acționează ca mesageri intracelulari. II.2.5. Echilibrul osmotic Echilibrul osmotic se realizează în cazul membranei semipermeabile, deși se menține un gradient de concentrație între înteriorul celulei și exteriorul acesteia. Să considerăm o membrană semipermiabilă ce separă două compartimente, unul conținînd solventul S iar cel de-al doilea ce conține substanța A dizolvată în solventul S. Dacă
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
D constanta de difuzie; dc reprezintă variația concentrației pe unitatea de lungime dl; (-) semnul minus indică variația concentrației până la echilibru. 4.6. Osmoza și presiunea osmotică Definiție. Osmoza reprezintă difuzia unui solvent într-o soluție a sa printr-o membrană semipermeabilă. În cazul a două soluții de concentrații diferite, separate printr-o membrană semipermeabilă, difuzia are loc de la soluția mai diluată spre cea mai concentrată. Punerea în evidență a osmozei se face folosind o celulă osmotică, ce constă dintr-o pâlnie
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
semnul minus indică variația concentrației până la echilibru. 4.6. Osmoza și presiunea osmotică Definiție. Osmoza reprezintă difuzia unui solvent într-o soluție a sa printr-o membrană semipermeabilă. În cazul a două soluții de concentrații diferite, separate printr-o membrană semipermeabilă, difuzia are loc de la soluția mai diluată spre cea mai concentrată. Punerea în evidență a osmozei se face folosind o celulă osmotică, ce constă dintr-o pâlnie semisferică cu coadă lungă, pe circumferința căreia se leagă o membrană semipermeabilă, naturală
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
membrană semipermeabilă, difuzia are loc de la soluția mai diluată spre cea mai concentrată. Punerea în evidență a osmozei se face folosind o celulă osmotică, ce constă dintr-o pâlnie semisferică cu coadă lungă, pe circumferința căreia se leagă o membrană semipermeabilă, naturală sau artificială. 65 Exemplu: în pâlnie se introduce o soluție concentrată de zaharoză în apă, apoi se scufundă pâlnia într-un pahar cu apă. La începutul experimentului, cele două lichide sunt la același nivel. După câteva ore, lichidul urcă
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
câteva ore, lichidul urcă în tubul pâlniei până când presiunea hidrostatică produsă este suficient de mare pentru a opri pătrunderea apei prin membrană. Datorită osmozei, în soluție ia naștere o presiune care se opune tendinței solventului de a trece prin membrana semipermeabilă în soluție. Această presiune se numește presiune osmotică (π) și se definește ca presiunea care trebuie aplicată unei soluții ca să oprească pătrunderea solventului în soluția sa prin membrana ce separă cele două lichide. Presiunea osmotică este presiunea suplimentară necesară realizării
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
π = ps - p0 π - presiunea coloanei hidrostatice la echilibru π = ρ·g·h Osmoza ilustrează tendința naturală, generală a tuturor sistemelor de a-și mări entropia, starea de dezordine și probabilitatea maximă. 4.6.1. Tipuri de membrane O membrană semipermeabilă este acea membrană care permite trecerea selectivă a particulelor. Membranele sunt sisteme geliforme a 66 căror grosime depășește dimensiunile moleculare și care posedă o anumită rezistență la rupere. Membranele pot fi confecționate din produse animale (intestine de porc, bășici de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
geliforme a 66 căror grosime depășește dimensiunile moleculare și care posedă o anumită rezistență la rupere. Membranele pot fi confecționate din produse animale (intestine de porc, bășici de pește etc.) dar ele dau rezultate nereproductibile, de aceea sunt preferate membranele semipermeabile artificiale. După materialul din care acestea din urmă sunt confecționate, pot fi anorganice și organice. O membrană semipermeabilă artificială este cea de hexacianoferat II de cupru Cu2[Fe(CN)6]. Obținerea ei este relativ simplă. Un vas de porțelan poros
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
fi confecționate din produse animale (intestine de porc, bășici de pește etc.) dar ele dau rezultate nereproductibile, de aceea sunt preferate membranele semipermeabile artificiale. După materialul din care acestea din urmă sunt confecționate, pot fi anorganice și organice. O membrană semipermeabilă artificială este cea de hexacianoferat II de cupru Cu2[Fe(CN)6]. Obținerea ei este relativ simplă. Un vas de porțelan poros se umple cu o soluție de sulfat de cupru, apoi se scufundă într-o soluție de hexacianoferat II
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
frite foarte subțiri, cu diametrul porilor de 0,7·10-6 m. Se folosesc și membrane de natură organică, macromoleculară, obținute din esteri ai celulozei (de exemplu, acetatul de celuloză) sau din alcool polivinilic etc. Primul material folosit la confecționarea membranelor semipermeabile a fost acetatul de celuloză, obținut în condiții speciale (celofan cu calități speciale). Ulterior s-au obținut și membrane semipermeabile din materiale polimerizate stabile (poliamide, esteri micști de acetat butirat de celuloză, amestecuri de acetat și nitrat de celuloză, ș.a.
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
din esteri ai celulozei (de exemplu, acetatul de celuloză) sau din alcool polivinilic etc. Primul material folosit la confecționarea membranelor semipermeabile a fost acetatul de celuloză, obținut în condiții speciale (celofan cu calități speciale). Ulterior s-au obținut și membrane semipermeabile din materiale polimerizate stabile (poliamide, esteri micști de acetat butirat de celuloză, amestecuri de acetat și nitrat de celuloză, ș.a.). În prezent se obțin membrane ce permit o eliminare a substanțelor dizolvate, mai ales a speciilor ionice, în proporție de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de acetat butirat de celuloză, amestecuri de acetat și nitrat de celuloză, ș.a.). În prezent se obțin membrane ce permit o eliminare a substanțelor dizolvate, mai ales a speciilor ionice, în proporție de 95 99%. Datorită porilor foarte fini, membranele semipermeabile permit trecerea moleculelor mici de solvent (apă) dar opresc trecerea moleculelor mai mari de solut. 4.6.2. Legile presiunii osmotice Presiunea osmotică a unei soluții depinde de temperatură și presiune, fiind astfel aplicabile legile gazelor. La temperatură constantă, presiunea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
o presiune exterioară mai mare decât presiunea osmotică. În acest caz, are loc osmoza inversă, solventul existent în soluție trecând prin membrană în compartimentul cu solvent pur. Procesul de curgere a lichidului are loc de la soluția concentrată spre solvent. Membranele semipermeabile ce se folosesc în procesul de osmoză inversă sunt confecționate din acetat de celuloză, nylon, poliamidă etc. Membranele utilizate în osmoza inversă sunt supuse la diferențe mari de presiune de 20 - 100 barr, ceea ce determină dificultăți deosebite la realizarea instalațiilor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de fructe, pentru obținerea concentratelor de struguri și pentru desalinizarea apei (fig. 4.7.). 69 4.7. Importanța difuziei și osmozei Difuzia și osmoza joacă un rol foarte important în natură. Pereții celulelor vegetale și animale sunt constituite din membrane semipermeabile și funcționează ca adevărate osmometre. Introducând o celulă într-o soluție a cărei presiune osmotică este mai mare decât cea a lichidului celular, adică într-o soluție hipertonică (mai concentrată), se observă cum celula se contractă și apoi se zbârcește
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
bazează pe faptul că potențialul care apare la interfața soluție - membrană de sticlă este funcție de activitatea ionilor de hidroniu din soluție. Este alcătuit dintr-o membrană de sticlă specială, de obicei de formă sferică, ce se comportă ca o membrană semipermeabilă pentru ionii de hidroniu. În interiorul sferei care conține această membrană se introduce o soluție tampon cu pH constant și o plăcuță de Fig. 5.1. Electrod de sticlă 78 platină scufundată în soluție, ce reprezintă electrodul de referință intern. Sticla
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de la cuvântul grec „colla” (clei). Graham a propus clasificarea substanțelor în două categorii:cristaloizi, care prin dizolvare dau soluții obișnuite, sisteme omogene și - coloizi, care prin dizolvare formează soluri, în care substanța dizolvată difuzează lent, care nu trec prin membrane semipermeabile și din care substanța dizolvată nu cristalizează. În lucrările lui Staudinger (1922) apare diferențierea clară între coloizii organici și cei anorganici. Coloizii organici sunt substanțe macromoleculare, cu dimensiunile macromoleculelor de ordinul 10-7 - 10 9 m; aceste dimensiuni coincid cu cele
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
concentrarea soluțiilor coloidale se pot enumera dializa și electrodializa, electrodecantarea, ultrafiltrarea, osmoza inversă, schimbul ionic. 2.3.1. Dializa și electrodializa Dializa Purificarea unui coloid constă în îndepărtarea excesului de electrolit. Pentru aceasta se folosesc dispozitive simple prevăzute cu membrane semipermeabile care permit difuzia micromoleculelor și ionilor sub acțiunea unei diferențe de concentrație. Procesul se numește dializă iar dispozitivul folosit la realizarea acestui proces se numește dializor. 126 Cel mai simplu dializor este construit dintr-un vas deschis la ambele capete
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
diferențe de concentrație. Procesul se numește dializă iar dispozitivul folosit la realizarea acestui proces se numește dializor. 126 Cel mai simplu dializor este construit dintr-un vas deschis la ambele capete, dintre care la unul a fost atașată o membrană semipermeabilă. În locul vasului pote fi folosit și un săculeț semipermeabil confecționat din colodiu. În figura 2.1., s-a notat 1 - soluția coloidală dializată; 2 - lichid exterior (apă); 3 - membrană semipermeabilă. În vasul prevăzut cu membrană se introduce coloidul pentru purificat
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
folosit la realizarea acestui proces se numește dializor. 126 Cel mai simplu dializor este construit dintr-un vas deschis la ambele capete, dintre care la unul a fost atașată o membrană semipermeabilă. În locul vasului pote fi folosit și un săculeț semipermeabil confecționat din colodiu. În figura 2.1., s-a notat 1 - soluția coloidală dializată; 2 - lichid exterior (apă); 3 - membrană semipermeabilă. În vasul prevăzut cu membrană se introduce coloidul pentru purificat, apoi vasul se introduce în alt vas, mai mare
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
capete, dintre care la unul a fost atașată o membrană semipermeabilă. În locul vasului pote fi folosit și un săculeț semipermeabil confecționat din colodiu. În figura 2.1., s-a notat 1 - soluția coloidală dializată; 2 - lichid exterior (apă); 3 - membrană semipermeabilă. În vasul prevăzut cu membrană se introduce coloidul pentru purificat, apoi vasul se introduce în alt vas, mai mare, cu solvent (apă). Procesul de dializă constă în difuzia prin membrană a moleculelor sau ionilor. Particulele coloidale nu pot difuza deoarece
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
vasul se introduce în alt vas, mai mare, cu solvent (apă). Procesul de dializă constă în difuzia prin membrană a moleculelor sau ionilor. Particulele coloidale nu pot difuza deoarece sunt prea mari și nu se pot deplasa prin porii membranei semipermeabile. Viteza de dializă este proporțională cu suprafața specifică a membranei. Mărirea vitezei de dializă se face prin recircularea lichidului din vasul exterior. Expresia vitezei de dializă este similară celei de difuzie: unde este viteza de dializă, S este suprafața specifică
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
difuzie a ionilor prin membrană se suprapune acțiunea unui câmp electric continuu. Procesul se numește electrodializă, iar dispozitivul folosit se numește electrodializor (fig. 2.2.), având următoarele componente: 1,3 - compartimente cu solvent; 2 - compartiment cu coloid; 4, 5 - membrane semipermeabile; 6, 7 - electrozi;8 agitator Fig. 2.1. Dializor simplu Fig. 2.2. Electrodializor 127 În compartimentul 2 se introduce coloidul, iar compartimentele 1 și 3, prin care circulă continuu apă, sunt prevăzute cu câte un electrod. Curentul electric mărește
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
simplu Fig. 2.2. Electrodializor 127 În compartimentul 2 se introduce coloidul, iar compartimentele 1 și 3, prin care circulă continuu apă, sunt prevăzute cu câte un electrod. Curentul electric mărește viteza de difuzie a ionilor din coloid prin membrana semipermeabilă. În cazul proceselor de deionizare, utilizarea unei instalații de electrodializă cu o singură celulă pentru eliminarea ionilor din apele impure sau saline este neeconomică, din cauza consumurilor mari de energie în compartimentele electrozilor (pentru deshidratarea ionilor). Dacă numărul de compartimente dintre
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
relație rezultă că viteza mișcării browniene va fi cu atât mai mare cu cât vâscozitatea mediului și dimensiunile particulelor vor fi mai mici. 2.5.1.3. Presiunea osmotică a sistemelor coloidale Fenomenul osmozei sau difuzia selectivă prin porii membranelor semipermeabile ale moleculelor dintr-o soluție a fost remarcat prima dată la unele soluții coloidale naturale. Particulele coloidale fiind mai mari decât moleculele dizolvanților obișnuiți, difuzia selectivă a acestora are loc și în prezența membranelor cu pori mai mari, cum sunt
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
viteza de sedimentare; electrozii primesc curentul format fără a veni în contact direct cu particulele respective. Foarte accentuat se produce acest efect în cazul sedimentării aerosolilor. 2.5.3.3. Electroosmoza Electroosmoza reprezintă difuzia mediului de dispersie printr-o membrană semipermeabilă, sub influența curentului electric (sub acțiunea unui câmp electric). Considerând că membrana este un sistem capilar, suprafața capilarelor se încarcă electric fie datorită unei ionizări superficiale, fie adsorbției de ioni, semnul sarcinilor depinzând de natura materialului. Fig. 2.11. Aparat
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
negativă și atunci stratul de difuzie ce conține particule pozitive se va îndrepta sub acțiunea câmpului electric spre catod. Dispozitivul utilizat în electroosmoză se compune dintr-un tub de sticlă în formă de U în care se află materialul poros, semipermeabil și doi electrozi montați de o parte și de alta a acestui material. Prin electroosmoză se poate calcula potențialul electrocinetic al unui coloid. Electroosmoza are aplicații tehnice variate: în construcții, la deshidratarea fundațiilor construcțiilor hidrotehnice, a barajelor aluvionare, a digurilor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]