Роль - полупроницаемая перегородка
Cтраница 2
Чтобы оценить, какого рода эффекты осмос может вызывать при бурении, допустим, что в скважине циркулирует буровой раствор на пресной воде; вне скважины находится водоносный пласт мощностью 20 м, насыщенный раствором NaCl минерализацией - 60 г / л, а роль полупроницаемой перегородки играет глинистая корка проницаемостью 10 - 6 мкм2 толщиной 1 мм. [16]
Осмотическое давление возникает на контакте двух растворов с разной минерализацией, разделенных полупроницаемой перегородкой; оно тем выше, чем больше разность концентраций. В скважине роль полупроницаемой перегородки выполняет фильтрационная корка, образующаяся на проницаемых стенках. [17]
Эти явления могут быть использованы и для определения осмотического давления в живых клетках, особенно в клетках растений. Внешняя проницаемая оболочка из клетчатки покрыта протоплазмой, которая играет роль полупроницаемой перегородки. Если такую клетку ввести в гипертонический раствор, то вода выходит изнутри через протоплазму. Протоплазменная оболочка морщится, отрываясь от оболочки из клетчатки - происходит плазмолиз. Более разбавленный раствор, в котором плазмолиз прекращается, является изотоническим по отношению к жидкости, находящейся внутри клетки. [18]
 |
Схема опыта, поясняющего осмотическое давление. [19] |
Это явление напоминает перенос растворителя в описанном ранее опыте, где роль своеобразной полупроницаемой перегородки играла газовая фаза. [20]
При нагревании в воде крахмал набухает и превращается в гель. При этом крахмальная гранула ведет себя как осмотическая ячейка, в которой роль полупроницаемой перегородки ( мембраны), по-видимому, играет амилопектин. Осмотическое давление и связанная с ним степень набухания возрастают с повышением температуры. В пределе крахмальная гранула поглощает воды в 25 - 30 раз больше своего объема. [21]
Осмотическое давление имеет важное значение в биологических процессах. К стенкам клеток прилегает, как известно, слой протоплазмы, которая играет роль полупроницаемой перегородки. Заключенная внутри клеток жидкость ( клеточный сок) содержит в растворенном состоянии различные вещества, которые не проникают через слой протоплазмы. Если клетка находится в воде, то последняя проникает внутрь клетки и создает в ней давление, называемое тургором. Благодаря тургору ткани живых растений приобретают свойственную им прочность и упругость. При отмирании клеток протоплазма теряет свойство полупроницаемости, что приводит к исчезновению тургора и к увяданию растения. Когда живая клетка попадает в раствор, концентрация которого больше концентрации клеточного сока, вода перемещается из клетки в наружный раствор, протоплазма сжимается, наступает явление плазмолиза. [22]
Полупроницаемую перегородку получают, пропитывая стенки нористого глиняного сосуда растворами медного купороса и железистосинеродистого калия. В порах стенок сосуда образуется осадок железистосинеродистой меди Cii2Fe ( CN) 6, который и играет роль полупроницаемой перегородки. Для определения осмотического давления в цилиндр, в порах которого осаждена железистосинеродистая медь, наливают раствор исследуемого вещества, например сахара, и закрывают цилиндр пробкой, в которую вставлена трубка, ведущая к манометру. Без полупроницаемой перегородки сахар стал бы диффундировать в воду, но в нашем опыте пленка из железистосинеродистой меди его не пропускает. [23]
 |
Зависимость раствора. [24] |
И то, и другое является результатом взаимодействия низкомолекулярного компонента с полимером. При ограниченном набухании или в первой стадии неограниченного набухания полимер одновременно играет роль полупроницаемой перегородки и осмотической ячейки, внутри которой находится раствор. Молекулы низкомолекулярного компонента проникают в этот раствор, в то время как молекулы полимера не могут перейти из раствора в растворитель. [25]
И то, и другое - результат взаимодействия низкомолекулярного компонента с полимером. При органйченном набухании или на первой стадии неограниченного набухания полимер одновременно играет роль полупроницаемой перегородки и осмотической ячейки, внутри которой находится раствор. Молекулы низкомолекулярного компонента проникают в этот раствор вследствие того, что fij ц.о. молекулы полимера не могут перейти из раствора в растворитель. В разбавленных растворах измеряют осмотическое давление л, в более концентрированных растворах - давление набухания лнаб. [26]
В рассматриваемой модели системы только ее граница на участке 1тп работает по разделению реакционной смеси. В самой же системе профиль концентраций произвольный; для определенности можно ограничиться наиболее простым случаем - реактором идеального смешения. Тогда реакционная среда во всей системе однородна, градиент концентраций отсутствует. Для большинства реальных совмещенных процессов такой профиль концентраций не наблюдается. Роль полупроницаемой перегородки в них выполняет массообменный разделительный аппарат, обладающий конечной задержкой и определенной геометрической протяженностью. В общем случае возможны самые разнообразные поля концентраций в таких системах. [27]
Для создания трещин между ячейками, в которых находится низкомолекулярная фаза системы, возможно использование явления осмоса. Как известно, если между раствором и растворителем расположить перегородку, проницаемую только для молекул растворителя, последние будут диффундировать в раствор, увеличивая его объем до тех пор, пока гидростатическое давление столба раствора не поднимется на некоторую определенную величину. Это давление называется осмотическим. Если образующиеся ячейки низкомолекулярной фазы в распадающемся на фазы растворе полимера рассматривать как осмотические, где в роли полупроницаемых перегородок выступает полимерная фаза, можно подобрать такой осадитель, величина потока которого будет больше потока растворителя наружу. В таких условиях увеличение давления в ячейках низкомолекулярной фазы может вызвать разрыв оболочки ( полимерной фазы) и приведет к соединению ячеек. [28]
При контакте поровых ( пластовых) вод и бурового раствора разной степени минерализации ( соответственно, спл и с) наступает самопроизвольное выравнивание концентраций под действием осмотического давления. При сплср происходит осмотический переток воды из скважины в пласт, вызывающий интенсивное увлажнение пород и потерю ими устойчивости. При сплСр наблюдается осмотический перенос воды из пласта в скважину, вода диффундирует в направлении выравнивания концентраций растворов, разделенных полупроницаемой перегородкой. Осмотическое давление может способствовать как уплотнению ( сПдср), так и разрушению ( сплср) глинистых пород. Роль полупроницаемой перегородки выполняет фильтрационная корка или поверхностный слой породы на стенках скважины, постоянно обновляющийся при бурении. [29]
Микроорганизмы е имеют специальных органов питания. Питательные вещества попадают в клетку, а продукты жизнедеятельности выделяются из нее через всю поверхность клетки благодаря процессам диффузии, осмоса и адсорбции. Поскольку клетка является живым организмом, то она постоянно усваивает питательные вещества и, следовательно, их концентрация внутри клетки всегда меньше, чем снаружи. Это обусловливает постоянный процесс диффузии. Если при этом процессе вещества проходят через полупроницаемую перегородку, то такой процесс называется осмосом. Роль полупроницаемой перегородки выполняет клеточная оболочка и цитоплаз матическая мембрана. Высокомолекулярные вещества ( крахмал, клетчатка, белки) не могут проникнуть в клетку. Вода движется от меньшего осмотического давления к большему, а растворенное вещество - в обратном направлении. Согласно закону парциального осмотического давления общее осмотическое давление раствора равно сумме парциальных осмотических давлений отдельных растворенных веществ. Этот закон объясняет причину попадания в клетку растворов очень малой концентрации. [30]
Страницы: 1 2