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的扩散过程,称为渗透。
图22溶液的渗透压糖水半透膜
由于渗透作用,蔗糖溶液的体积逐渐增大,垂直的细玻璃管中液面上升,因而静水压随之增加,这样单位时间内水分子从溶液进入纯水的个数也就增加。当静水压达到一定数值时,单位时间内,水分子从两个方向穿过半透膜的数目彼此相等,这时体系达到渗透平衡,玻璃管内的液面停止上升,渗透过程即告终止。这种刚刚足以阻止发生渗透过程所外加的压力叫做溶液的渗透压。19世纪80年代,范特荷甫对当时的实验数据进行归纳比较后发现,稀溶液的渗透压与浓度、温度的关系,与理想气体状态方程相似,可表示为:
π
RTV
(28)
式中π是溶液的渗透压,V式溶液体积,
是溶质的物质的量,R是气体常数,T是绝对温度。渗透作用在动植物生活中有非常重要的作用。动植物体都要通过细胞膜产生的渗透作用,以吸收水分和养料。人体的体液、血液、组织等都有一定的渗透压。对人体进行静脉注射时,必须使用与人体体液渗透压相等的等渗溶液,如临床常用的09的生理盐水和5的葡萄糖溶液。否则将引起血球膨胀(水向细胞内渗透)或萎缩(水向细胞外渗透)而产生严重后果。同样道理,如果土壤溶液的渗透压高于植物细胞液的渗透压,将导致植物枯死,所以不能使用过浓的肥料。化学上利用渗透作用来分离溶液中的杂质,测定高分子物质的分子量。近年来,电渗析法和反渗透法普遍应用于海水、咸水的淡化。非电解质稀溶液的△p,△Tb,△Tf以及π的实验值与计算值基本相符,但电解质溶液的实验值与计算值差别相当大。如001molkg1的NaCl溶液,△Tf计算值为00186K,而实际测定△Tf值却是00361K。阿累尼乌斯认为,这是由于电解质在溶液中发生了电离的结果。有些电解质(如醋酸、氨水、氯化汞等)电离度很小,称为弱电解质;有些电解质(如盐酸、氢氧化钠、氯化钾等)的电离度相当大,称为强电解质。现代的强电解质溶液理论认为,强电解质在水溶液中是完全电离的,但由于离子间存在着相互作用,离子的行动并不完全自由,
5
f所以实际测定的“表观”电离度并不是100。2、分配定律(1)分配定律在一定温度下,一种溶质分配在互不相溶的两种溶剂中的浓度比值是一个常数,这个规律就称为分配定律,其数学表达式为:KcαcβAA(29)
式中K为分配系数;cα为溶质A在溶剂α中的浓度;cβ为溶质A在溶剂β中的浓度。AA(2)萃取分离萃取分离法是利用一种与水不相溶的有机溶剂与试液一起震荡,使某组分转r
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