Полупроницаемые перегородки

Неодинаковость концентраций электролита в двух половинах сосуда, разделенного полупроницаемой перегородкой, является причиной, приводящей в действие своеобразную тепловую машину, называемую концентрационным элементом. Это —источник ЭДС, один из вариантов устройства которого схематически изображен на [c.109]

При конечной же скорости переноса процесс идет необратимо чтобы заставить заряды двигаться обратно, их нужно сначала остановить. При этом конечной,будет и скорость изменения концентрации ионов в электролите. Поэтому их равновесное распределение по обе стороны полупроницаемой перегородки не будет успевать, как следует, устанавливаться и определяемая этим распределением разность потенциалов будет уменьшаться. Она будет становиться меньше, чем величина ЭДС. Такой же механизм уменьшения напряжения при конечной величине отбираемого тока действует во всех химических источниках тока, и его обычно учитывают, вводя представление о внутреннем сопротивлении источника. [c.112]

Обратимое смешение и разделение идеальных газов можно, в частности, осуществить применяя полупроницаемые перегородки. При этом возможны двоякого рода устройства. В одних смешивающиеся газы имеют одинаковую температуру, ио объемы меньшие, чем объем смеси, по).ому им предоставляется возможность обратимо расширяться до объема смеси и совершать работу, в других такой возможности газы не имеют и смешение (разделение) осуществляется без совершения работы. [c.313]

Чтобы найти изменение энтропии в результате смешения газов, представим себе следующий обратимый процесс, приводящий оба газа в то же самое конечное состояние. Допустим, что оба газа разделены двумя полупроницаемыми перегородками П и Яц. из которых первая проницаема для первого газа, но непроницаема для второго, а вторая проницаема для второго газа, но непроницаема для первого на первую перегородку будет действовать давление второго газа рц. з на вторую—давление первого газа р. Сдвигая достаточно медленно обе перегородки к стенкам, можно осуществить обратимое смешение обоих газов, причем для того, чтобы конечное состояние было таким же, как и при необратимом смешении, к газам необходимо подводить теплоту в количестве [c.64]

Уместно привести еще следующий простой вывод уравнения (14.9), основывающийся на рассмотрении равновесия в системе с полупроницаемой перегородкой, изображенной на рис. 14.3. [c.504]

Формула Вант-Гоффа (2.92) имеет такой же вид, как и уравнение состояния идеальных газов. Однако следует подчеркнуть, что аналогия между соотношением (2.93) и уравнением состояния идеальных газов не является глубокой. Представление об осмотическом давлении как итоге ударов молекул растворенного вещества о полупроницаемую перегородку неверно. Формула Вант-Гоффа Показывает лишь то, что избыточное давление, которое нужно создать над раствором, чтобы выровнять химические Потенциалы растворителя, для разбавленных идеальных растворов вычисляется по такому же уравнению, как и давление иде- [c.50]

Чтобы найти изменение энтропии е. результате смешения, представим себе следующий обратимый процесс, приводящий оба газа в то же конечное состояние. Допустим, что оба газа разделены двумя полупроницаемыми перегородками Я( ) и Ж ), из которых первая проницаема для первого газа, по непроницаема для второго, а вторая проницаема для второго газа, но непроницаема для первого на первую перегородку будет действовать сила давления второго газа а на вторую — [c.77]

Предположим, что произошло обратимое перемещение полупроницаемой перегородки при неизменных температуре и объеме всей системы. В результате величина А изменится на а на dM =—dM (поскольку растворитель свободно проходит [c.323]

Следовательно, одностороннего тока растворителя через полупроницаемую перегородку ие будет только при создании соответствующей разницы температур Тоем между раствором и растворителем. [c.227]

Однако требующиеся для этого условия почти так же трудно реализовать, как и полупроницаемые перегородки. Так, если в ящике Вант-Гоффа надо иметь устройство для обратимого изотермического расширения газов с отношением давлений Ю " , то по второму способу (без перегородок) необходимо устройство для сжатия и расширения с отношением давлений до 10 . Правда, для уменьшения этой величины предлагается вести процесс при различных температурах сжатия Тс и расширения — Гр при Тс < Гр, но с полной регенерацией тепла (например, по двум изобарам между процессами расширения и сжатия). [c.139]

Таким образом, говоря современным языком, Бернулли считал верхний слой земли полупроницаемой перегородкой но даже если бы он обладал этим свойством, то пресная вода просачивалась бы в море, а не наоборот. [c.52]

Рассмотренные выше варианты модели (2.30) описывали гомогенные системы идеального перемешивания, а коэффициенты в уравнениях представляли собой константы скорости химических реакций. Однако те же схемь могут быть моделями и гетерогенных систем идеального перемешивания. Например, модель (2.62) может описывать систему из трех последовательных резервуаров, соединенных двумя полупроницаемыми перегородками одна перегородка пропускает только х, другая только у. Тогда / , обозначает [c.57]

Любая мембрана, удовлетворяющая таким требова-Рис. 26-1. ниям, называется полупроницаемой мембраной. Идеаль--ных полупроницаемых мембран в природе нет, но найдены матер иалы, которые в значительной мере обладают этими свойствами. Например, палладий проницаем для водорода при высоких температурах, в то же время он почти непроницаем для азота и других газов Идеальная полупроницаемая перегородка подобно обратимому процессу является воображаемым устройством, широко используемым в теоретических исследованиях. [c.258]

Путем возможных вариаций объемов фаз можно показать, как это было сделано выше, что для всех фаз, объемы которых не ограничены промежуточными мембранами, давления должны быть одинаковы. Теперь рассмотрим чистую фазу по одну сторону полупроницаемой перегородки и фазу смеси , включающую вещество 1, по другую ее сторону. Поскольку мембрана не препятствует протеканию чистого вещества, то имеются возможные вариации его объема как в сторону роста, так и в сторону уменьшения. С другой стороны, для фазы смеси не существует возможной вариации объема (сквозь мембрану) в направлении его увеличения, хотя изменение объема смеси в сторону его уменьшения возможно. Таким образом, можно показать, что давление фазы смеси не может быть меньше давления чистой фазы. В общем случае оно должно быть большим. [c.259]

Константы равновесия желательно отнести к давлению смеси, заключенной между полупроницаемыми перегородками. Для этой цели используем формулировку эмпирического правила, данную Гиббсом, которая часто выполняется с достаточной точностью при низких давлениях. Это правило называется законом Гиббса — Дальтона [c.260]

Кроме того, имеется сосуд с полупроницаемыми перегородками, именуемый иногда ящиком (сосудом) Вант-Гоффа. Полупроницаемая перегородка а пропускает только водород, перегородка Ъ — только кислород и перегородка d — только водяной пар. В сосуде Вант-Гоффа водород, кислород и водяной пар находятся в состоянии равновесия с соответствующими равновесными давлениями Ро, и рн,о и концентрациями [Hg], [Oal и [НаО]. [c.494]

Установка состоит из емкостей 1, каждая из которых содержит в чистом виде соответствующий компонент реакции при постоянных давлении Я и концентрации С, и сосуда 2, в котором находится равновесная смесь этих компонентов. Сосуд 2, называемый ящиком Вант-Гоффа, снабжен полупроницаемыми перегородками, пропускающими свободно лишь один из компонентов и совершенно не пропускающими всех остальных компонентов. [c.286]

Если в обработанный таким образом цилиндр налить раствор какого-либо вещества и погрузить цилиндр в чистую воду, то уменьшение концентрации раствора будет происходить только вследствие перемещения молекул воды. Последние в большем числе диффундируют в раствор, чем обратно, поэтому объем раствора будет постепенно увеличиваться, а концентрация его — уменьшаться. Подсобная диффузия молекул растворителя через полупроницаемую перегородку и составляет сущность осмоса. Осмос прекращается тогда, когда сквозь полупроницаемую перегородку в обоих направлениях проходит за единицу времени одинаковое число молекул растворителя. [c.16]

Осмотический способ. Способ основан на свойстве жидкостей с различными концентрациями растворенных веществ, разделенных полупроницаемой перегородкой (мембраной), проникать из разбавленного раствора в концентрированный. Схема осмотической ячейки осмометра показана на рис. 5.1. В начале опыта обе жидкости находятся на одном уровне. Через некоторое время вследствие проникновения воды через мембрану объем жидкости в ячейке увеличится и жидкость будет подниматься по трубке осмометра до некоторой высоты h, при которой гидростатическое давление столба жидкости уравновесит осмотическое давление. [c.91]

Таким образом, опреснение соленой воды методом обратного осмоса основывается как раз на процессе перетекания молекул чистой воды из раствора при создании давления, превышающего осмотическое, в направлении от раствора к пресной воде через полупроницаемую перегородку. [c.575]

Установки такого типа могут быть выполнены в виде металлических плит, стягивающих пакеты пластин из пористой бронзы, по обеим сторонам которых расположены полупроницаемые перегородки — мембраны. Соленая вода подается под давлением порядка 10,0 МПа в пространство между двумя мембранами. Пористые бронзовые плиты выдерживают огромное давление и одновременно служат дренирующей системой, через которую проходит пресная вода. [c.575]

Коицентрация молекул Л2 в части I сосуда будет повышаться, а в части II понижаться, так как эти молекулы не могут пройти через полупроницаемую перегородку. Это, в свою очередь, вызовет появление разности давлений между частями I и II так называемого осмотического давления. Под действием осмотического давления появится обратный поток ионов Л через перегородку, который скомпенсирует поток этих ионов, вызванный электрическим полем, и установится новое термодинамическое равновесие. Чем выше разность потенциалов на электродах, тем выше уравновешивающее осмотическое давление. Получаем, таким образом, преобразование электрической разности потенциалов в давление. [c.100]

Из приведенных примеров легко увидеть, что соверщение работы не есть обязательный результат перехода той или иной неравновесной системы в состояние равновесия. Газ из баллона мы можем вьшустить мимо турбинки, концентрацию электролита в концентрационном элементе уравнять, вынув полупроницаемую перегородку, а топливо, предназначенное для двигателей — сжечь в костре. В результате система приблизится к равновесию, но не совершит никакой работы. Поэтому встает вопрос как же нужно поступать, чтобы получить от данной неравновесной системы максимально возможную работу [c.111]

Применение полупроницаемых перегородок. Допустим, что исходные реагенты поступают в реакционный сосуд сквозь полупроницаемые перегородки, через которые продукты реакции проникать не могут. Последние, в свою очередь, могут выводиться из реак-, ционного объема также через полупроницаемую перегородку. Если скорость поступления исходных реагентов в реакционный объем и скорость удаления из него образующих продуктов реакции отрегулированы таким образом, что состав и количество равновесной смеси в реакционном объеме при 7 = = onst не меняются с течением времени, то будет осуществляться обратимая реакция в условиях р — onst и 7 = onst. [c.491]

Рассмотрим бинарный раствор. Пусть два образца этого раствора аир, отличающиеся друг от друга концентрацией компонентов, разделены полупроницаемой перегородкой. Для определенности Pj) = Непримем, что полупроницаемая пе- [c.48]

Избирательная днс крузия через полупроницаемые перегородки (пропускающие растворитель и задерживающие растворенное вещество) носит название осмос а. Осмотические явления имеют большое значение для физиологических и технических процессов. [c.226]

Химико-мехаиическпе ХПЭ. Прямое превращение химической энергии в механическую в обратимом термодинамическом процессе возможно при протекании химических реакций с изменением числа молей газообразных реагентов в ящике Вант-Гоффа — сосуде, разделенном полупроницаемыми перегородками, через которые происходит обратимое смешение исходных реагентов и обратимое разделение конечных (продуктов реакции). Поскольку для газов, участвующих в подобных реакциях горения, полупроницаемые перегородки пока неизвестны (кроме На), принцип этот остается технически нереализуемым. [c.138]

Исходные вещества проходят в эквивалентных количествах через турбины, в которых расширяются изотермически до равновесных давлений, а затем через полупроницаемые перегородки поступают в ящик iBaHT-Гоффа. Одновременно с этим из ящика Вант-Гоффа в эквивалентных же количествах отводятся через полупроницаемые перегородки продукты реакции. Последние также проходят через турбины, в которых изотермически расширяются до необходимого давления, после чего поступают в соответствующие емкости. [c.286]

Проницаемые для во(ды, но не для растворенных веществ перегородки можно приготовить искусственно. Подо(бного рода полупроницаемая перегородка может быть получена, например, пропиткой глиняного пористого цилиндра раствором медного купороса с последующим погружением цилиндра в раствор железисто-синеродистого калия. В результате такой обработки в порах цилиндра оседает железисто-синеродистая медь и стенки цилиндра становятся полупроницаемыми. [c.16]

В основе Г. п. ф. лежит предположение, что каждой фазе соответствует свой термодинамический потенциал (напр., энергия Гиббса) как ф-ция независимых термо-динамич. параметров. Фазу можно определить как однородную совокупность масс, термодинамич, свойства к-рых одинаково связаны с параметрами состояния, Г. п. ф. есть следствие условий термодинамич. равновесия многокомпонентных многофазных систем, т. к. число независимых термодинамич. переменных в равновесии не должно превышать числа ур-ний для них. Макс. число сосуществующих фаз достигается, когда число переменных равно числу ур-ний, определяющих термо-дииамич. равновесие. Г. п. ф. задаёт число независимых переменных, к-рые можно изменить, не нарушая равновесия, т. е. число термодинамич, степеней свободы системы /= +2—гЭгО. Число / наз. числом степеней свободы или вариантностью термодинамич. системы. При f=0 система наз. ин(нон)вариантной, при f=l — моно(уни)вариаптной, при /==2 — ди(би)ва-риантной, при — поливариантной. Г. п, ф, справедливо, если фазы однородны во всём объёме и имеют достаточно большие размеры, так что можно пренебречь поверхностными явлениями, и если каждый компонент может беспрепятственно проходить через поверхности раздела фаз, т. с. отсутствуют полупроницаемые перегородки. Цифра 2 в Г, п. ф. связана с существованием 2 переменных (темн-ры и давления), одинаковых для всех фаз. Если на систему действуют внеш. силы (напр., электрич. или маги, поле), то число степеней свободы возрастает па число независимых внеш. сил. При рассмотрении фазового равновесия в системах с дисперсной жидкой фазой необходимо учитывать силы поверхностного натяжения. В этом случае число степеней свободы возрастает па единицу и Г. п. ф. выражается соотношением л+3—гЭгО. [c.451]

Осмос (от греч. osmos — толчок, давление) — самопроизвольный переход вещества через полупроницаемую перегородку (мембрану), разделяющую два раствора разл. концентрации или раствор и чистый растворитель. О. приближает систему к равновесию путём выравнивания концентраций по обе стороны перегородки. [c.475]

Наиб, важный случай О.— переход молекул чистого растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку, не пропускающую молекулы растворённого вещества, В этом случае происходит переход молекул из чистого растворителя в раствор, концентрация к-рого при этом понижается. В общем случае двух растворов А и В разной концентрации (концентрация раствора А больше, чем В) возникает поток вещества от Л к 7 . [c.475]

Если число независимых переменных в ур-ниях Гиббса — Дюгема для равновесной, системы не превышает числа этих ур-ний, то выполняется Тиббса правило фаз число фаз, существующих в равновесии, не может превосходить число независимых компонентов более чем на два. Макс. число сосуществующих фаз достигается при равенстве числа переменных числу ур-ний. Правило фаз Ili66 a определяет число независимых переменных, к-рые можно изменять, не нарушая равновесия (число термодинамических степеней свободы). Для выполнения правила фаз Гиббса необходимо, чтобы каждая фаза была однородна во всём своём объёме, их размеры были достаточными, чтобы поверхностными натяжениями можно было бы пренебречь, а каждый компонент мог беспрепятственно проходить через поверхность раздела фаз, т.е. в системе должны отсутствовать полупроницаемые перегородки. Правило фаз Шбб-са является основой физ.-хим. анализа сложных систем и классификации разл. случаев хим. равновесия. [c.408]

Обратно осмотический метод основан на следующем явле НИИ. Если в сосуде между пресной и соленой водой поместить полупроницаемую перегородку, способную пропускать воду и [c.574]

Полупроницаемая перегородка выбирается с таким расчетом, чтобы через ее поры могли проходить молекулы воды, но не могли проходить ионы солей, растворенных в соленой воде. Поскольку ионы солей в размере примерно в 1,5 раза больше, чем молекулы воды, то это осуществить (в техническом смысле) вполне возможно. Так как молекулы воды способны протекать через поры, слишком узкие для прохождения ионов солей, то это явление называется еще и гиперфильтрацией (сверхфильтрацией). Поэтому в литературе метод опреснения воды обратным осмосом некоторые исследователи называют методом опреснения воды гиперфильтрацией. [c.575]

Обратный осмос - процесс фильтрации растворов под давлением, превышаюшим осмотическое, через мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы и ионы растворенных веществ. В основе этого метода лежит явление осмоса - самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении - обратный осмос. Обратный осмос - метод опреснения и обессоливания воды, широко используемый в энергетике, в медицинской, пищевой, химической промышленности, а также для улучшения качества технической и питьевой воды. Исключительный интерес представляет применение обратного осмоса для очистки промышленных и бытовых стоков. [c.563]

Равновесие химических реакций в газах дюжно описать термодинамически, предполагая, что существует идеальная полупроницаемая перегородка, наделенная следующими двуд1я свойствами [c.90]

Имея дело с растворами, мы назовем полупроницаемой такую перегородку, которая пропускает растворитель и не пропус1 ет растворимое вещество. Полупроницаемые перегородки для водных растворов встречаются в природе очень часто. Например, перепонки живых клеток в большинстве случаев полупроницаемы. Весьма удобной искусственной полупроницаемой перегородкой является тонкий слой железоцианистой меди, внедренной в стенки мористого материала. [c.104]

Когда раствор отделен от чистого растворителя полупроницаемой перегородкой, то наблЕодается разность давлений между [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...