Page 121 - 6375
P. 121
Процес вільної дифузії як необоротний процес відбувається при збільшенні ентропії
і приводить до вирівнювання концентрації.
Розглянемо процес дифузії через напівпроникні перетинки (мембрани). Помістимо
посудину , заповнену розчином і закриту знизу напівпроникною перетинкою П, у велику
посудину з чистим розчинником. Верхня частина посудини закінчується довгою
трубкою малого діаметра (рис. 9). Напівпроникна перетинка легко пропускає розчинник і
не пропускає розчиненої речовини, молекули якої чинять на перетинку так званий
осмотичний тиск. При цьому перетинка прогинається в бік чистого розчинника.
Рисунок 9 – Утворення осмотичного тиску.
Для розчинів малої концентрації відстані між молекулами розчиненої речовини
значно більші від розмірів молекул. Це дає підставу для проведення аналогії між характером
теплового руху молекул розчиненої речовини та молекул ідеального газу. Подібно до того,
як молекули газу чинять тиск на стінки посудини, молекули розчиненої речовини також
чинять тиск у розчині. Парціальний надлишковий тиск частинок розчиненої речовини в
розчині називають осмотичним ( осм ). Осмотичний тиск піднімає розчин у трубці вгору і
одночасно вигинає перетинку П у зворотному напрямі. Піднімання розчину
здійснюватиметься доти, доки осм стане таким, що дорівнюватиме гідростатичному тиску
стовпчика розчину ( осм = , де – густина розчину).
Підняття розчину в трубці пов’язане з проникненням чистого розчинника в розчин
через напівпроникну перетинку. Це явише називається осмосом. Осмос – одностороння