『壹』 滲透壓的解釋及其決定因素
你好,很高興為解答:
對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。
影響因素
1877年德國植物學家弗菲爾(Pfeffer)根據其實驗數據發現兩條規律:
(1) 在溫度一定時,稀溶液的滲透壓力與溶液的濃度成正比
(2) 在濃度一定時,稀溶液的滲透壓力與熱力學溫度成正比[1]
1886年荷蘭理論化學家范托夫(van't Hoff)從理論上推導出難揮發非電解質稀溶液的滲透壓力與溶液濃度和熱力學溫度的關系為:pai=CbRT
上式稱為范托夫公式,也叫滲透壓公式。
c為摩爾濃度,單位:mol/L,也可以算作C=n/V(物質的量(mol)/體積(L))。
R為理想氣體常數,當π的單位為kPa,V的單位為升(L)時,R值為8.314J·K-1·mol-1。
T為熱量,單位:K(開爾文),與攝氏度的換算關系是 T(K) = 273+T(C),例:25攝氏度=298開爾文。
范托夫公式表示,在一定溫度下,溶液的滲透壓與單位體積溶液中所含不能通過半透膜的溶質的粒子數(分子數或離子數)成正比,而與溶質的本性無關。
溶液滲透壓
解釋
所謂溶液滲透壓,簡單的說,是指溶液中溶質微粒對水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決於單位體積溶液中溶質微粒的數目:溶質微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質微粒越少,即溶液濃度越低,對水的吸引力越弱,溶液滲透壓越低。即與無機鹽、蛋白質的含量有關。在組成細胞外液的各種無機鹽離子中,含量上佔有明顯優勢的是Na+和Cl-,細胞外液滲透壓的90%以上來源於Na+和Cl-。在37℃時,人的血漿滲透壓約為770kPa,相當於細胞內液的滲透壓。
『貳』 滲透壓的作用。
滲透壓是對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。
主要有疏水作用。
滲透壓的疏水作用
排空效應是疏水作用(疏水力實質是熵和自由能的混合效應)的理想情況,而滲透壓是使大分子產生這種排空力的原因。滲透壓可以看成單位體積內的自由能變化。排空效應是小顆粒能把大顆粒推到一起,以使小顆粒自身的熵最大,如果兩個表面精確匹配,則相應的單位接觸面積上的自由能減少為ΔF/A=ckBT×2R,R 為小顆粒半徑(這里的c不是濃度是分子數密度)。
小顆粒能夠有效的幫助大分子找到彼此特異性識別位點,在生物學實驗中,常用血清蛋白(BSA)和聚乙二醇(PEG)充當小顆粒,它們稱為阻塞試劑。比如他們可以幫助脫氧血紅蛋白和其他大蛋白粘在一起,溶解性降低10 倍;葡聚糖或PEG 能穩定復合物不受熱分解,可以使DNA 溶解度增加若干;PEG 和BSA 還能使機動蛋白絲自組裝速率或不同酶的活性增加幾個數量級;在大腸桿菌DNA復制系統中如果不加入阻塞試劑就不能工作。選擇何種阻塞試劑並不重要,關鍵是他相對組裝分子的尺度及數密度。這是無序狀態過程中同時驅動的有序組裝,這個的有序是以更小顆粒更大的無序為代價的。
『叄』 滲透壓是什麼
滲透壓的定義是恰好能阻止滲透發生的施加於溶液液面上方的額外壓強稱為滲透壓力。
滲透壓說白了就是壓強,是生物體內滲透作用的必要條件。如果存在半透膜且膜兩側的溶液濃度不相等,及生物膜兩側滲透壓不同,水分子就會由滲透壓小的一方向滲透壓大的一方自由擴散,這種現象叫滲透。
半透膜兩側的溶液,當存在濃度差的時候,高濃度的成分就會向半透膜另一側滲透。
例如腌黃瓜。黃瓜皮就是半透膜。在水分充足的鮮黃瓜皮外覆蓋一層鹽粒,鹽粒融化為鹽溶液後,其中鹽的濃度遠遠高於黃瓜內部鹽的濃度,而黃瓜內部水的濃度則遠遠高於外部鹽溶液中水的濃度。
於是,外部的鹽透過黃瓜皮進入黃瓜,內部的水透過皮滲出。滲透壓原理可以理解為,由於半透膜兩側物質(低分子物質)濃度差異化而帶來化學勢差異,在化學勢的驅使下實現物質在半透膜兩側由高濃度區向低濃度區的自發性遷移。
(3)半透膜對滲透壓對影響擴展閱讀
一、影響因素:
1877年德國植物學家弗菲爾(Pfeffer)根據其實驗數據發現兩條規律:
1、在溫度一定時,稀溶液的滲透壓力與溶液的濃度成正比;
2、在濃度一定時,稀溶液的滲透壓力與熱力學溫度成正比。
二、意義:
假設細胞半徑為R,由於滲透壓膨脹變為R+dR,這樣面積的增加為dA=8πRdR,其能量消耗為Σ×dA。如要讓細胞膨脹達到平衡,就是讓自由能pdV 等於表面張力,通過計算可以得到拉普拉斯公式:Σ=Rp/2。
如果紅細胞在純水中,阻止水進入細胞的壓強為300pa,假設細胞直徑10μm,對細胞來說有多大呢?代入估算的p 得到Σ=10-5m×300pa/2=1.5×10-3Nm-1。這個力足夠撕開真核細胞,將細胞摧毀。所以不能用純水來稀釋紅細胞,這樣他們會爆裂,即溶胞。
『肆』 關於溶液滲透壓的 滲透壓正比於溶質的摩爾濃度嗎 滲透壓越大對半透膜的壓力越小嗎
(1)
正確
滲透壓=CRT(C代表溶液摩爾濃度,R為常數,T為溶液溫度),所以滲透專壓正比於溶質屬的摩爾濃度.
(2)
錯誤
滲透壓代表的是半透膜兩側的溶液在平衡時,兩個液面之間的靜壓差,與對半透膜的壓力並沒有直接關系.
『伍』 如何正確理解「滲透壓」
對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。
所謂溶液滲透壓,簡單的說,是指溶液中溶質微粒對水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決於單位體積溶液中溶質微粒的數目:溶質微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質微粒越少,即溶液濃度越低,對水的吸引力越弱,溶液滲透壓越低。
即與無機鹽、蛋白質的含量有關。在組成細胞外液的各種無機鹽離子中,含量上佔有明顯優勢的是Na+和Cl-,細胞外液滲透壓的90%以上來源於Na+和Cl-。在37℃時,人的血漿滲透壓約為770kPa,相當於細胞內液的滲透壓。
(5)半透膜對滲透壓對影響擴展閱讀:
1886年范特霍夫根據實驗數據得出一條規律:對稀溶液來說,滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比,它的比例常數就是氣體狀態方程式中的常數R。這條規律稱為范特霍夫定律。
原理為將溶液和水置於U型管中,在U型管中間安置一個半透膜,以隔開水和溶液,可以見到水通過半透膜往溶液一端跑,若於溶液端施加壓力,而此壓力可剛好阻止水的滲透,則稱此壓力為滲透壓,滲透壓的大小和溶液的重量摩爾濃度、溶液溫度和溶質解離度相關。
因此有時若得之滲透壓的大小和其他條件,可以反推出大分子的分子量。范特霍夫因為滲透壓和化學動力學等方面的研究獲得第一屆諾貝爾化學獎。
參考資料來源:網路-滲透壓
『陸』 影響溶液滲透壓的因素
滲透壓取決於濃度差,濃度差是滲透動力,跟滲透界面兩邊的濃度差有關系。
對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。
解釋
所謂溶液滲透壓,簡單的說,是指溶液中溶質微粒對水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決於單位體積溶液中溶質微粒的數目:溶質微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質微粒越少,即溶液濃度越低,對水的吸引力越弱,溶液滲透壓越低。即與無機鹽、蛋白質的含量有關。在組成細胞外液的各種無機鹽離子中,含量上佔有明顯優勢的是Na+和Cl-,細胞外液滲透壓的90%以上來源於Na+和Cl-。在37℃時,人的血漿滲透壓約為770kPa,相當於細胞內液的滲透壓。
依數性質
由於平衡滲透壓遵循理想氣體定律(稀溶液中忽略溶質分子的相互作用),這個數學推導過程在這里省略,最後可以得出范特霍夫關系:π=cRT(或π=kTN/V;N/V為分子數密度),從公式可知溶液的滲透壓只由溶質的分子數決定,因而滲透壓也是溶液的依數性質。這個關系給出的不是真正的壓強,而是阻止滲透流可能需要的壓強,即系統達到平衡所需要的壓強差。
『柒』 為什麼一旦有了半透膜,滲透壓就會產生並且為什麼不用壓強平衡來解釋
比如半透膜的左側是清水,右側是糖水,清水中單位體積里的水分子數量要多於專糖水中單位體積里屬的水分子數量,這個差別正是滲透的動力。因為水分子可以自由穿越半透膜,就單個水分子而言,它從清水進入糖水的平均速度等於從糖水進入清水的平均速度,但對眾多的水分子而言,由於清水中水分子更密集,所以總的來說,清水進入糖水中的水分子更多,此即滲透。
假設開始時左右兩側等高。因滲透,右側高度不斷增加,左側相反,但這不會一直進行下去,因為:1)右側液面高出左側的部分中的水會跑到左側清水中,相反的過程則完全沒有;2)兩側都有液體的部分,同一水平面上,糖水的壓強高於清水的,這一壓強差會加大單個水分子從右到左的平均速度,而減小單個水分子從左到右的平均速度……
總之,滲透壓的關鍵是分子數密度的不同而導致的眾多分子的總體速度的不同,而普通壓強的關鍵是重力所導致的壓強差而影響到的單個分子的平均運動速度。
『捌』 什麼叫滲透壓
對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。
溶液滲透壓,簡單的說,是指溶液中溶質微粒對水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決於單位體積溶液中溶質微粒的數目:溶質微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質微粒越少,即溶液濃度越低,對水的吸引力越弱,溶液滲透壓越低。
(8)半透膜對滲透壓對影響擴展閱讀:
滲透壓的大小和溶液的體積莫耳濃度、溶液溫度和溶質解離度相關,因此有時若得知滲透壓的大小和其他條件,可以反推出大分子的分子量。范特荷夫因為滲透壓和化學動力學等方面的研究獲得第一屆諾貝爾化學獎。依照范特荷夫定律,稀溶液的滲透壓與溶液的體積摩爾濃度及絕對溫度成正比。
『玖』 純溶劑通過半透膜向溶液滲透的壓力叫做滲透壓為什麼不對呢
因為對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。
所謂溶液滲透壓,簡單的說,是指溶液中溶質微粒對水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決於單位體積溶液中溶質微粒的數目:溶質微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質微粒越少,即溶液濃度越低,對水的吸引力越弱,溶液滲透壓越低。
即與無機鹽、蛋白質的含量有關。在組成細胞外液的各種無機鹽離子中,含量上佔有明顯優勢的是Na+和Cl-,細胞外液滲透壓的90%以上來源於Na+和Cl-。在37℃時,人的血漿滲透壓約為770kPa,相當於細胞內液的滲透壓。
由於平衡滲透壓遵循理想氣體定律(稀溶液中忽略溶質分子的相互作用),這個數學推導過程在這里省略,最後可以得出范特霍夫關系:π=cRT(或π=kTN/V;N/V為分子數密度),從公式可知溶液的滲透壓只由溶質的分子數決定,因而滲透壓也是溶液的依數性質。這個關系給出的不是真正的壓強,而是阻止滲透流可能需要的壓強,即系統達到平衡所需要的壓強差。
『拾』 半透膜的面積影響滲透壓嗎
在一個滲透裝置中,兩邊的滲透壓差相當於我們物理上所說的壓強差,只受兩邊的溶質濃度影響,和面積無關。半透膜的面積變大,那麼吸水的速度變大,如果上升的液面的管徑不變,那上升的速度當然是加快了。