Page 191 - 6208

ЛЕКЦІЯ 15 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ
ВОД. МЕМБРАННІ ПРОЦЕСИ

ПРОГРАМНІ ПИТАННЯ:

15.1 ОСМОС
15.2 ЕЛЕКТРОДІАЛІЗ

15.1 ОСМОС

Частинки розчиненої речовини і розчинника знаходяться в
безладному тепловому русі й рівномірно розподіляються по всьому
об'єму розчину. Якщо помістити в ємність концентрований розчин
певної речовини, а поверх нього обережно налити шар менш
концентрованого розчину, то через деякий час молекули розчинника і
розчиненої речовини рівномірно розподіляться по всьому об'єму рідини.
Мимовільний процес переміщення молекул речовини, що приводить до
вирівнювання концентрацій в розчині, називається дифузією. Дифузія,
при якій процес проникнення молекул в результаті безладного теплового
руху здійснюється в обох напрямках (з розчину з більшою
концентрацією в розчин з меншою концентрацією, і навпаки, з розчину з
меншою концентрацією в розчин з більшою концентрацією) називається
зустрічною або двосторонньою.
Осмосом називається одностороння дифузія через напівпроникну
перегородку - мембрану. Кількісною характеристикою осмосу є
осмотичний тиск розчину, який дорівнює гідростатичному тиску, при
якому досягається рівновага при односторонній дифузії через
напівпроникну мембрану. Напівпроникна мембрана - це така
мембрана, через яку розчинник може проходити, а розчинена речовина -
ні. Такі перегородки існують в природі, а також можуть бути отримані
штучно. При вимірах осмотичного тиску різних розчинів було
встановлено, що величина осмотичного тиску залежить від
концентрації розчину і від його температури, але не залежить ні від
природи розчиненої речовини, ні від природи розчинника.
Закон Вант-Гоффа показує для розчинів електролітів невисоких
концентрацій залежність осмотичного тиску від концентрації і
температури розчину

P = C • R • T

де: Р - осмотичний тиск розчину, кПа;
С - молярна концентрація розчину (молярність), моль/л;
R = 8,314 Дж/моль - універсальна газова стала;