Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Матвеев А.Н. -> "Молекулярная физика. Том 2" -> 131

Молекулярная физика. Том 2 - Матвеев А.Н.

Матвеев А.Н. Молекулярная физика. Том 2 — М.: Высшая школа, 1981. — 400 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayafizikat21981.djvu
Предыдущая << 1 .. 125 126 127 128 129 130 < 131 > 132 133 134 135 136 137 .. 181 >> Следующая

концентрации раствора.
Разделение компонент раствора. Если система не находится в замкнутом
сосуде и выкипающие пары удаля-
95
Л,(0%)
Л2(100%)
95. Наиболее распространенная диаграмма кипения двух неограниченно
смешивающихся жидкостей
96. Диаграмма состояния с максимумом для бинарной смеси
A i (0%) v41(100%)
л2(100%) Д2(0%)
§ 39. Осмотическое давление 291
ются от поверхности кипящего раствора, то аналогично предыдущему случаю
будет изменяться концентрация раствора и повышаться температура его
кипения. Однако при температуре кипения система в этом случае будет все
время однофазной. Следовательно, изображающая состояние системы точка
движется вдоль кривой SS'R. При достижении точки R компонента Л2
полностью выкипит и останется чистая жидкость Ах. На этом явлении основан
один из наиболее распространенных способов разделения жидкого раствора по
его компонентам. Пар является обогащенным преимущественно веществом Л2,
но в некотором количестве в нем присутствует также и вещество Ах. Поэтому
этот пар может быть сконденсирован и процесс повторен. В образующемся при
этом паре концентрация вещества Аг еще более увеличивается. Повторяя этот
процесс, можно с любой степенью чистоты разделить компоненты Ах и Аг.
Наряду с рассмотренной наиболее распространенной диаграммой существуют и
диаграммы другого вида. На рис. 96 изображена одна из возможных диаграмм.
Двухфазная область находится внутри петлеобразной кривой. Точка О
характерна тем, что в ней состав жидкости и насыщенного пара одинаков.
Кроме того, если кипение производится в открытом сосуде и пары удаляются,
то точка О изображает состояние, к которому придет кипящий раствор
независимо от того, характеризовалась ли его исходная концентрация
точками оси абсцисс левее или правее абсциссы точки О. Достигнув
концентрации, соответствующей точке О, раствор далее кипит как чистая
жидкость при постоянной температуре, поскольку в результате кипения его
концентрация не меняется. Имеются и другие диаграммы, рассматривать
которые не представляется целесообразным в рамках этой книги.
Повышение точки кипения раствора. Если имеется насыщенный раствор
нелетучего вещества, то температура кипения его выше, чем температура
кипения чистого растворителя. Чтобы в этом убедиться, примем во внимание,
что давление насыщенных паров над раствором ниже, чем над чистым
растворителем. Это означает, что на фазовой диаграмме жидкость - пар (см.
рис. 92) кривая раствор - пар проходит ниже и правее кривой АК чистая
жидкость - пар. А это означает, что при фиксированном давлении
температура кипения раствора нелетучего вещества выше, чем чистого
растворителя.
§ 39
Осмотическое давление
Рассматриваются механизм возникновения, закономерности и проявления
осмотического давления.
Механизм возникновения. Пусть раствор некоторого вещества и чистый
растворитель разделены полупроницаемой перегородкой, которая пропускает
молекулы растворителя, но не пропускает молекул растворенного вещества
(рис. 97). К таким перегородкам относятся в большинстве случаев пленки
растительного и животного происхождения. Тогда через достаточно большой
промежуток времени устанавливается равновесие, при котором молекулы
растворителя свободно взаимодействуют между собой через полупроницаемую
перегородку. Характер этого взаимодействия в настоящее время еще до конца
не выяснен. Не следует представ-
19*
292 4. Газы с межмолекулярным взаимодействием и жидкости
лять полупроницаемую перегородку чисто механически, 97 считая, что в ней
есть поры, через которые в чисто геометрическом смысле один сорт молекул
проходит, а другой - нет. В действительности, по-видимому, речь идет о
более сложном взаимодействии молекул с полупроницаемой перегородкой, при
котором происходит проникновение растворителя в вещество перегородки. Но
независимо от деталей этого механизма давление на перегородку за счет
ударов по ней молекул растворителя с обеих сторон должно быть в состоянии
равновесия одинаковым. Давление же растворенного вещества не передается
растворителю с другой стороны перегородки.
Таким образом, общее давление с одной стороны перегородки, равное сумме
давлений растворенного вещества и растворителя, больше, чем давление с
другой стороны перегородки, равное давлению растворителя. В результате
уровень чистого растворителя установится ниже уровня раствора (рис. 97).
Если первоначально уровни чистого растворителя и раствора были одинаковы,
то происходит проникновение чистого растворителя через полупроницаемую
перегородку в область, занятую раствором, в результате чего в этой
области повышаются давление и уровень раствора. Это явление проникновения
растворителя через полупроницаемую перегородку называется осмосом.
Разность давлений, которая возникает между областями, занятыми чистым
растворителем и раствором, разделенными полупроницаемой перегородкой,
называется осмотическим давлением.
Закономерности осмотического давления. Для достаточно разбавленных
Предыдущая << 1 .. 125 126 127 128 129 130 < 131 > 132 133 134 135 136 137 .. 181 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed