㈠ 半透膜的一側有不能透過的離子,為什麼兩側濃度相等還是會發生電解質分布不均
這看半透膜性質和相關分子性質。包括親水性疏水性,對特定分子的親和性,帶電極性和離子強度等。
以生物膜為例,生物膜主要成分是磷脂雙分子層,親水性的頭朝向水,胞內外都有水,疏水性的尾則在內部。水分子可以與磷脂的頭相互吸引,但是和尾端卻不會,這樣子,胞內外雖然都有水,但一定程度上水分子的自由擴散相對受阻。
而且雙分子層親脂性,也就是疏水性的內部水很少,幾乎沒有。對於水溶性,脂不溶性的一些分子,例如水溶性維生素(B族維生素和Vc)明顯地和雙分子層表面頭部互斥,而且雙分子層上沒有足夠多水分子可以溶解並促進其擴散。但是脂溶性分子(如Va Vd Ve等)只要接觸到雙分子層就很容易吸收。
但是生物膜上有些蛋白,如水通道蛋白,可以專一性地轉運水分子。在沒有雙分子層的假定條件下,胞內外水自由擴散速度很快,而在只考慮雙分子層不考慮水通道蛋白的時候,水自由擴散速明顯降低,但實際實驗當中發現擴散速率明顯偏高,後來發現這是因為雙分子層上具有水通道蛋白,增加了水分子運輸的速度。蛋白質參與的運輸主動控制選擇性透過。
再看非生物膜,可以參看一些生物分離工程的書籍當中膜的內容。有的是用膜分子間間隙孔徑大小稍微大於允許透過的分子大小。有的是膜兩邊的不對稱性和特定的化學反應,在一側特定分子於膜中的分子發生反應,反應後的產物由於一些性質遷移到另一面,於另一面的物質反應,釋放目的分子,有的是通過。還有其他的像利用蛋白質親和等的膜。
㈡ 凍肉的水滲是怎樣透過了塑料袋的
是滴,是血水,聽起來好像挺恐怖的樣子哈,其實就是塑料袋的問題,由於加工級別不同,市場售賣的塑料袋一般就是一種半透膜,水分子是可以穿過的,但是有很慢,如果你將一代清水放進鹽水盆裡面,清水流失的更快。工藝級別高的塑料袋是可以實現密封的
㈢ 我有一個構想——永動機。用半透膜的滲透壓,各位判斷一下為什麼不能實現
你的裝置在完全理想情況下水會豎直向上噴出再落下來,因此不可能像你畫的那樣從一個方向噴出落入水槽中。肯定會有水粘到容器壁之上,於是水槽中水變少...
當然你可以用曲頸瓶之類的克服這個困難。事實上從理論上也不是完全不可能實現「永動」的(當然得忽略各種粘滯力之類的),但是這是由於始終有大氣壓和重力在做功的緣故。就像只要有風風車就會轉,有水水車就能轉,只要太陽還在照耀,地球上的水循環就永遠不會停止一樣。
最後,我要說,最現實的方法是你自己做一下這個裝置,看上去材料也不是很難找的樣子,你做一下就會知道,到底哪些會導致這個裝置「永動」不起來。除了上面說的那種原因以及各種阻力,還有比如蔗糖溶液雖然和水有密度差,但是密度應該差不了多少,於是就可能不夠維持足夠的高度差(水流流出速度不夠的話,就算你是用向下的曲頸瓶還是會有水附著在容器口和容器外壁上的,當然如果考慮粘滯力的話,也許不管多大速度都會有水附著,這個我不敢肯定,但是如果有水附著,之後肯定就是惡性循環);而如果高度差過大了,水流和蔗糖分子不停沖擊半透膜,最後半透膜可能就壞了;還有你始終假設了蔗糖溶液的密度,但是如果水始終在流動的話,那麼蔗糖分子肯定在容器上部會聚集起來,內部上下會有濃度差,於是下面的溶液濃度變小,密度變大,內部壓力增大;等等等等。