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标题:总结：溶液的渗透现象

maoguoqiang[使用道具]
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发表于 2010-10-9 15:52 资料 个人空间 短消息  加为好友 

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总结：溶液的渗透现象

　　用一种仅让溶剂分子通过而不让溶质分子通过的半透膜把一种溶液和它的纯溶剂分隔开时，纯溶剂将通过半透膜扩散到溶液中从而使其稀释，这种现象称渗透。实际上，溶剂是同时沿着两个方向通过半透膜。由于纯溶剂的蒸气压比溶液的蒸气压大，所以纯溶剂向溶液的渗透速率要比向相反方向的渗透速率大。 若将一半透膜紧扎在漏斗的口上，将漏斗内充人浓糖水并倒置在一杯水中。由于渗透作用，水将扩散进入糖水溶液，因而溶液体积渐渐增大，垂直的管子中液面上升。随着液柱的升高，压力增大，从而使漏斗中糖水中水分子通过半透膜的速度增大。当压力达到一定的数值时，液柱不再升高，体系达到平衡。如图2-2。若在管口上方加一外压，使得糖水的液面保持不变。所外加的阻止液面上升的最小压力叫作该糖水的渗透压。与拉乌尔发现溶液蒸气压与纯溶液蒸气压之间关系的同一年，Van't Hoff发现了稀溶液的渗透压(π)服从如下方程：

　　

　　式中π——渗透压，kPa;

　　R——气体常数(R=8.314 kPa·L·mol-1·K-1);

　　c——溶质的物质的量的浓度，mol·L-1;

　　T——绝对温度，K。

　　值得注意的是，从形式上看，溶液的渗透压与理想气体状态方程十分相似，但两种压力(π和p)产生的原因和测定方法完全不同。渗透压(π)只有在半透膜两侧分别存在溶液和溶剂(或两边浓度不同的溶液)时才能表现出来。

　　关于渗透现象的原因至今还不十分清楚。但生命的存在与渗透平衡有极为密切的关系，因此渗透现象很早就引起生物学家的注意。动植物由无数细胞所组成的，细胞膜均具有奥妙的半透膜功能。细胞膜是一种很容易透水而几乎不能透过溶解于细胞液中的物质的薄膜。例如，若将红血球放进纯水，在显微镜下将会看到水穿过细胞壁而使细胞慢慢肿胀，直至最后胀裂;若将细胞放入浓糖水溶液时，水就向相反方向运动，细胞因此渐渐的萎缩、干瘪。又如，人们在游泳池或河水中游泳时，睁开眼睛，很快就会感到疼痛，这是因为眼睛组织的细胞由于渗透而扩张所引起的;而在海水中游泳，却没有不适之感，这是因为海水的浓度很接近眼睛组织的细胞液浓度。正是因为海水和淡水的渗透压不同，海水鱼和淡水鱼才不能交换生活环境，否则，将会引起鱼体细胞的肿胀或萎缩而使其难以生存。

　　除细胞膜外，人体组织内许多膜，如红血球的膜、毛细管壁等也都具有半透膜的性质，因而人体的体液如血液、细胞液和组织液等也具有一定的渗透压。因此对人体静脉输液或注射时，必须使用与人体体液渗透压相等的等渗溶液，如临床常用的是0.9%生理食盐水及5%葡萄糖溶液。否则由于渗透将会引起红血球肿胀或萎缩而导致严重的后果。

　　由于同样的道理，渗透压与植物也是休戚相关的。浸入糖溶液或盐溶液的花卉，将因渗透压的作用而脱水枯萎，若再将它插入纯水，花卉将因水重返细胞又会像原有那样的鲜艳美丽。

　　值得注意的是，稀溶液的渗透压是相当大的。例如25℃时，0.1mol·L-1溶液的渗透压为：

　　π=cRT=0.1×8.314×298=248(kPa)

　　这相当于约25米高水柱的压力，可见渗透压是十分可观的。一般植物细胞液的渗透压大约可达 2000 kPa。正因为有如此巨大的推动力，自然界才有高达几十米甚至百余米的参天大树。

　　实际工作中常用渗透压法和沸点升高法及凝固点下降法来测定物质的相对分子质量。由于直接测定渗透压相当困难，因此对一般不挥发的非电解质的测定，常用沸点上升和凝固点下降法。但对高分子化合物相对分子质量的测定，因为其相对分子质量很大，所以配成溶液的浓度很小，这时用渗透压法有其独特的优点。

[ 本帖最后由 maoguoqiang 于 2010-10-9 15:54 编辑 ]
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发表于 2010-11-26 20:41 资料 个人空间 短消息  加为好友 

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渗透压一直没太搞明白 学习下了
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