Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Справочная литература - Энциклопедии
Брокгауз Ефрон - Энциклопедический словарь

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 3534
Размер файла: 25563 Кб
Страницы: «« « 2100   2101   2102   2103   2104   2105   2106   2107   2108  2109   2110   2111   2112   2113   2114   2115   2116   2117   2118  » »»

раствора через стенку. Раствор, заключенный в полупроницаемую оболочку и
погруженный в этой оболочке в воду, уподобляется,  следовательно,  газу:
оболочка испытывает определенное давление и, если она ему  уступает,  то
происходить увеличение объема  от  проникания  воды  и,  вместе  с  тем,
уменьшение крепости раствора (концентрации). При помощи  полупроницаемой
стенки,  пользуясь  явлением  О.,  можно  изменять   крепость   раствора
давлением так же, как и плотность газа. Осмотическое  давление  раствора
данного тела зависит только от температуры и от крепости раствора, т. е.
от содержания в единице объема раствора непроникающей через оболочку его
составной части (напр. в приведенном примере от концентрации  сахара)  и
не зависит от природы оболочки,  которая  влияет  лишь  на  скорость  О.
Осмотическое давление возрастает при увеличении крепости раствора и  при
повышении температуры. Теоретическое  значение  приема  "полупроницаемой
стенки", законы, управляющие величиной осмотического давления,  а  также
связь  между  осмотическим  давлением  и  другими  свойствами  растворов
указаны Вант-Гоффом (см. "Zeitschrift fur Physikalische Chemie",  1887).
Пользуясь наблюдениями Пфеффера над величинами осмотического давления  и
производя соответствующие расчеты  Вант-Гофф,  пришел  к  нижеследующему
чрезвычайно важному выводу: "осмотическое давление равно тому  давлению,
которое обнаруживалось бы, если бы тоже количество растворенного тела  в
состоянии газа наполняло бы объем, равный  объему  раствора.  Напр.,  по
опытам Пфеффера, осмотическое давление раствора сахара,  заключающего  1
гр. сахара в 100,6 куб. стм. (однопроцентный раствор)  при  15,5ё  равно
0,684 атмосферного давления; принимая же  вес  частицы  сахара  согласно
формуле С12Н12О11 равным 342, находим газовое давление  для  вещества  с
частичным весом 342, при температуре 15,5ё и при содержании его 1 гр.  В
106,5 куб. стм., равным:
   Осмотическое давление может быть, следовательно,  заранее  вычислено,
если  известен  частичный  вес  растворенного   вещества,   крепость   и
температура раствора. В основании расчета лежит положение: "осмотическое
давление,  как   и   газовое,   управляется   законами   Бойля-Мариотта,
Гей-Люссака и Авогадро".  Осмотическое  давление  прямо  пропорционально
крепости раствора,  обратно  пропорционально  величине  частичного  веса
растворенного тела и возрастает на каждый  градус  Цельсия  на  0,00367.
Если раствор во всех своих частях имеет  одну  и  ту  же  температуру  и
одинаковую  крепость,  то  и  осмотическое  давление  во   всех   точках
одинаково. Если  же  нарушено  равенство  температуры,  то  нарушится  и
равенство  величин  осмотического  давления;  составные  части  раствора
придут в движение, начнется диффузия, ведущая к  неодинаковости  состава
раствора, тогда как  при  одинаковости  температуры  диффузия  стремится
привести раствор к однородности состава во всех  частях.  В  согласии  с
этим, наблюдения Соре  показали,  что,  если  раствор  в  верхних  слоях
нагревать,  а  нижнюю  часть  охлаждать,   то   раствор,   первоначально
совершенно однородный, становится вверху, в нагретой  части,  слабее,  а
внизу крепче. Напр. раствор медного купороса по истечении  значительного
промежутка времени показывал в верхней нагретой до 80ё части 14,3% , а в
нижней, имевшей темп. 20ё - 17,332%. Раствор относится вполне аналогично
газу и в отношении неравенства температуры. Зная температуру обоих слоев
раствора и крепость одного, можно вычислить крепость другого  совершенно
так же, как плотность газа в случае неодинаковости температуры в  разных
его частях. Для вышеприведенного примера расчет по Вант-Гоффу  дает  для
14,3%  вместо  найденных  14,03%.  Непосредственные  измерения  величины
осмотического   давления   сопряжены   с   значительными    трудностями,
приготовление полупроницаемой стенки осуществимо в редких случаях, и  не
вполне.  Есть  возможность,  однако,  вычислять  величину  осмотического
давления из других свойств растворов. Сам прием  полупроницаемой  стенки
дает возможность,  найдя  соотношение  между  осмотическим  Давлением  и
другими свойствами  раствора,  тем  самым  установить  зависимость  этих
свойств между собой. Это относится до тех свойств растворов, при  помощи
которых  может  быть  изменяема  их  крепость,  как  то  замерзание  или
испарение растворителя, выделение  растворенного  тела.  Раствор  данной
крепости   характеризуется   определенной    температурой    замерзания,
определенной упругостью его пара. Вымораживая растворитель  или  испаряя
его, можно изменять крепость раствора; того же  можно  достигнуть  путем
полупроницаемой стенки, пользуясь осмотич.  давлением.  Каждая  из  этих
операций  в  отдельности  может  быть  совершаема  в  форме   обратимого
процесса, а воспроизведенные последовательно они могут являться  частями
обратимого процесса. Соотношение между величинами, характеризующими  эти
операции, устанавливается тогда легко на основании формул  термодинамики
и одну из этих величин можно вычислить, когда известны  остальные.  Этим
же путем можно найти соотношение  между  растворимостью  и  осмотическим
давлением, вводя  в  обратимый  процесс  выделение  растворенного  тела.
Осуществление этих расчетов требует знания точных  законов,  управляющих
зависимостью  между  крепостью  раствора,  температурой  и   каждой   из
названных  величин,  а  простые  отношения  между  ними  устанавливаются
указанным  путем  при  условии  приложимости  к  осмотическим  давлениям
простых законов газообразного  состояния.  Это  имеет  место  при  малой
плотности  вещества,  т.  е.  в  случае  растворов  слабых,  таких,  при
разбавлении  которых  не  обнаруживается  заметного  теплового  эффекта.
Крепкие растворы обнаруживают, как и сильно  сжатые  газы,  значительные
отступления от этих простых законов. Согласие вычисленных результатов  с
действительностью для слабых растворов весьма полное,  и  таким  образом
аналогия  между  газообразным  состоянием  и   состоянием   вещества   в
разбавленном растворе опирается,  благодаря  изысканиям  Вант-Гоффа,  на
точные  количественные  отношения.  Осмотическое  давление  в   немногих
случаях удается измерять непосредственно; но вычисление его величины  по
данным для растворимости, замерзания и испарения растворов  дает  вполне
между собой согласные  результаты.  Не  измеряя  осмотического  давления
непосредственно,   но   пользуясь   приемом   полупроницаемой    стенки,
теоретически можно вычислить осмотическое давление по величинам, гораздо
более доступным точному  измерению,  чем  осмотическое  давление.  Таким
образом, в весьма большом  числе  случаев  осмотическое  давление  можно
считать известным. Хотя приведенная  выше  характеристика  осмотического
давления для слабых растворов  является  общим  законом  -  осмотическое
давление  равно  газовому,  в  значительном  числе  случаев  -   однако,
наблюдаются отступления:  величины  осмотического  давления  оказываются
аномальными. Аномалии осмотического давления характеризуются  величиной,
которая показывает во  сколько  раз  осмотическое  давление  больше  или
меньше того,  которое  обнаруживалось  бы,  если  бы  данное  количество
вещества  в  состоянии  газа  наполняло  бы  объем,  равный  объему  его

Страницы: «« « 2100   2101   2102   2103   2104   2105   2106   2107   2108  2109   2110   2111   2112   2113   2114   2115   2116   2117   2118  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Брокгауз Ефрон, Энциклопедический словарь