33-rasm. Osmos hodisasi:
1-erituvchi;2-eritma; 3-membrana;4-erituvchi
molekulalarining oqimi;
- osmotik bosim.
Yarim oʻtkazgich pardaning bir tomonida eritma, ikkinchi tomonida toza
erituvchi boʻladi, lekin kolloid eritmaning osmotik bosimini oʻlchashni boshlagan
vaqtda yarim oʻtkazgich parda (membrana) ning bir tomonida bir yoki bir necha
elektrolit eritmasi boʻladi. Tajriba natijasida elektrolit membrananing ikkala
tomoniga tarqala oladi. Shuning uchun kolloid eritmaning osmotik bosimi faqat
kolloid zarrachalar konsentratsiyasigagina emas, balki elektrolitning yarim
oʻtkazgich pardaning ikki tomoniga qanday taqsimlanganligiga ham bogʻliq. Agar
elektrolit ikkala tomonga birdek taqsimlansa, kolloid eritmaning osmotik bosimi
nafaqat kolloid zarrachalar konsentratsiyasiga bogʻliq boʻladi, bu holda, balki
elektrolitning ikki tomonda notekis tarqalishiga ham bogʻliq boʻladi.
Donnanning fikricha, elektrolit membrananing ikkala tomoniga bir xilda
tarqalmaydi; bir tomonda koʻp, ikkinchi tomonda kam boʻlishi mumkin. Masalan,
kolloid eritma membrananing bir tomoniga joylashgan boʻlsa, membrana shunday
xususiyatga egaki, oʻzi orqali kolloid eritmani oʻtkazmaydi, lekin elektrolitni
bemalol oʻtkazaveradi. Masalan, soddalashtirish maqsadida kolloid eritmani
kolloid elektrolit RNa eritmasi deb qaraylik; bu elektrolit kolloid anioniga va
metall kationiga dissotsialanadigan boʻlsin:
Membrananing tashqarisiga haqiqiy elektrolit, masalan,
eritmasini solaylik.
Jarayon boshlanishidan avval sistemaning tarkibini quyidagicha deb tasavvur
qilaylik:
I (ichki tomon)
m
em
b
ra
n
a
II (tashqi tomon)
bu yerda,
– R- ionlarining dastlabki konsentratsiyasi,
–
- ionlarining
dastlabki konsentratsiyasi.
va
ionlar membrananing II tomonidan I
tomoniga va I tomonidan II tomoniga oʻta boshlaydi; lekin
- anionlari har doim
I tomonda qolaveradi.
va
ionlarining harakat tezligi asta-sekin muvozanat
holatiga keladi; bunda membrananing u tomonidan bu tomoniga, bu tomonidan u
63
tomoniga oʻtadigan ionlar soni vaqt birligi ichida bir-biriga teng boʻlib qoladi.
Ikkinchi tomondan birinchi tomonga oʻtgan
va
ionlarning miqdorini
deb
olaylik, u vaqtda muvozanat holatdagi sistema quyidagicha tasvirlanadi:
I (ichki tomon)
m
em
b
ra
n
a
II (tashqi tomon)
Bu kabi muvozanat holatida chin elektrolit uchun:
ifodani yozish mumkinligi aniqlandi va quyidagi xulosalarga kelindi:
NaCl elektrolit membrananing ikkala tomoniga bir xilda tarqalmaydi;
kolloid eritma joylashgan tomonda elektrolit konsentratsiyasi kamroq
boʻladi;
NaCl elektrolit membrananing ikkala tomoniga baravar taqsimlanmagani
uchun eritma qoʻshimcha osmotik bosim (Donnanning osmotik bosimi) va
elektr potensiallar ayirmasi (membrana potensiali) vujudga keladi.
Agar yuqoridagi tenglamadan
ni topsak, quyidagi ifoda chiqadi:
2
1
2
2
2
1
2
2
2
2
C
C
C
C
x
yok i
C
C
C
x
bu tenglama
Donnan tenglamasi
nomi bilan yuritiladi. Demak, NaCl elektroliti
membrananing ikkala tomonida toʻliq tarqalmaganligi uchun eritmada qoʻshimcha
bosim paydo boʻladi. Ushbu bosim
Donnanning osmotik bosimi
deyiladi. Bunda:
Agar elektrolit konsentratsiyasi
kolloid eritma konsentratsiyasi
ga
qaraganda kichik boʻlsa, ya‘ni
boʻlsa, u holda
2
1
2
2
C
C
C
nisbat nolga
yaqin boʻlganidan, elektrolit II tomondan I tomonga deyarli oʻtmaydi.
Agar
boʻlsa, ya‘ni kolloid eritmaning konsentratsiyasiga qaraganda
elektrolit konsentratsiyasi ortiq boʻlsa,
2
1
2
2
C
C
C
nisbat
ga yaqin boʻladi. U
holda elektrolit ikkala tomonga qariyb baravar tarqaladi.
64
Agar
boʻlsa,
u
holda
2
3
1
C
x
ga
tengdir,
ya‘ni:
3
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
C
C
C
C
C
C
C
x
. Demak,
boʻlganida membrananing II
tomonidan I tomoniga dastlab olingan elektrolit ionlarining uchdan bir qismi
oʻtadi.
Donnanning membrana muvozanati liofob kolloid va yuqori molekulyar
eritmalarning osmotik bosimini aniqlashda keng qoʻllaniladi.
Dostları ilə paylaş: |