滲透壓
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將溶液和水置于U型管中,在U型管中間安置一個(gè)半透膜,以隔開(kāi)水和溶液,可以見(jiàn)到水通過(guò)半透膜往溶液一端跑,假設(shè)在溶液端施加壓強(qiáng),而此壓強(qiáng)可剛好阻止水的滲透,則稱(chēng)此壓強(qiáng)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(zhì)解離度相關(guān),因此有時(shí)若得之滲透壓的大小和其他條件,可以反推出溶質(zhì)分子的分子量?! ?/p>
定性理解:
溶液濃度越大,滲透壓越大
滲透壓:水分子經(jīng)半透膜進(jìn)入蔗糖溶液,而溶質(zhì)(這是蔗糖)不會(huì)透過(guò)半透膜。單位體積清水中的水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多,所以在單位時(shí)間內(nèi)水分子由燒杯透過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)的數(shù)量多于水分子由漏斗進(jìn)入燒杯中的數(shù)量。水分子總是從水多的地方到水少的地方,即從濃度低的溶液到濃度高的溶液。因此產(chǎn)生靜水壓力,如果在溶液的上方施加一個(gè)壓力,其大小恰好阻止水分子的凈滲入,這個(gè)壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng)數(shù)值就是該溶液在該濃度下的滲透壓(osmotic pressure),用符號(hào)π表示,單位:atm。
π的大小可用滲透計(jì)測(cè)定,或用滲透平衡時(shí)高出水面的溶液對(duì)下部產(chǎn)生的靜水壓力表示(h×s × 比重=體積× 比重)。也可用Vant Hoff提出的公式計(jì)算:
π = icRT或π=n/VRT
c=溶液的摩爾濃度;i = 等滲系數(shù)
π是溶液的滲透壓(kPa),V是溶液的體積(dm3),n是溶質(zhì)的物質(zhì)的量,R是摩爾氣體常數(shù)。
②滲透壓 osmotic pressure
隔以半透膜,一方為溶媒的水,另一方為溶液,水通過(guò)半透膜向溶液一方滲透。為阻止水的移動(dòng)在溶液側(cè)所加的壓力稱(chēng)為滲透壓。水的運(yùn)動(dòng)之所以停止,是該壓力與通過(guò)膜的水的化學(xué)勢(shì)能相等所致。重量克分子濃度Cs的溶液滲透壓П,近似于П=CsRT(R:氣體常數(shù),T:絕對(duì)溫度)。如用容積克分子濃度,能得到比理論值更大的實(shí)測(cè)值。液胞很發(fā)達(dá)的植物細(xì)胞,與細(xì)胞體積V之間存在著ПV=定值的關(guān)系;但在動(dòng)物等細(xì)胞質(zhì)多的細(xì)胞,從V中減去滲透不活性部分(非水相)的細(xì)胞容積時(shí),上式也成立。在植物細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞液保持滲透壓平衡。細(xì)胞液的滲透壓限定細(xì)胞質(zhì)的含水量,而影響細(xì)胞質(zhì)粘性等物理化學(xué)性質(zhì)。此外滲透壓還能使之產(chǎn)生膨脹壓以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和膨脹運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用,此稱(chēng)滲透壓調(diào)節(jié)(osmoregulation)。就如動(dòng)物體液那樣,浸漬組織的內(nèi)環(huán)境的滲透壓,也具有很大的生理影響。滲透壓可以用氣壓、冰點(diǎn)下降度(△)或者滲透克分子濃度等來(lái)表示。
細(xì)胞外液的理化性質(zhì)——滲透壓:
所謂溶液滲透壓,簡(jiǎn)單的說(shuō),是指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目:溶質(zhì)微粒越多,即溶液濃度越高,對(duì)水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過(guò)來(lái),溶質(zhì)微粒越少,即與無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。在組成細(xì)胞外液的各種無(wú)機(jī)鹽離子中,含量上占有明顯優(yōu)勢(shì)的是Na+和Cl-,細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來(lái)源于Na+和Cl-。在37℃時(shí),人的血漿滲透壓約為770kPa,相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。
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