ренных или взвешенных частиц, начиная от малых молекул и кончая сферическими коллоидными частицами и макромолекулами. Для частиц несферической формы в уравнении (II. 4) выражение (бг.-qr) заменяется более сложными выражениями, причем для несферических частиц величина D меньше, чем для сферических частиц ' равной массы.

Дня измерения величины D устанавливают различными способами скорость изменения концентрации в определенном слое раствора, в котором происходит диффузия; чаще всего концентрацию определяют по оптическим свойствам раствора — по изменению показателя преломления, пог31 лощения света и др. Особой чувствительностью обладает

метод поляризационного интерферометра (Цветков), позволяющий определить D при концентрации растворов всего

0,01% с точностью до 0,5%. При работе с биологически

активными веществами (ферментами, антибиотиками) иногда определяют D но скорости проникновения биологической активности из раствора в растворитель через пористый

диск, назначение которого заключается в предотвращении

конвекционного переноса (Нортроп). Метод пористого диска значительно менее точен, чем оптические методы измерений величины D, но он не требует выделения исследуемого

вещества в чистом виде, что иногда удобно при работе с

биологически активными веществами. Из уравнения (II. 4)

видно, что диффузия зависит от температуры, и поэтому

при измерениях диффузии необходимо поддерживать строгое постоянство температуры. Величина D имеет размерность ~ j и обычно вычисляется для 20°С и вязкости

воды фт', ш). В табл. 2 приведены значения Di0, ш для некоторых веществ ( о значении DJD см. ниже).

Таблица 2 Коэффициенты диффузии некоторых веществ

Вещество

4,6 • Ю~° 1

Конго красный 5,4 .10-6 —

Яичный альбумин 7,8 ? ш-7 1,16

Сывороточный альбумин . . 6,1 . ю7 1,28

Препарат целлюлозы (в мед-

но-аммиачном растворе) . 2,4 ? иг7 —

Полистирол (в бензоле) . . 8,3 • ю-8 —

Вирус табачной мозаики . . 5,0 • 10-8 2,0

В некоторых случаях измерениями диффузии пользуются для исследования процессов ассоциации или дезаг-грегации частиц в растворе.

Кроме коэффициента поступательной диффузии, может быть также измерен коэффициент вращательной диффузии, обусловленной вращательным действием броуновского дви32 жения. Для этого вызывают искусственную ориентацию частиц в растворе, например, действием электрического поля, которое затем в определенный момент внезапно выключается, и оптическими методами измеряется скорость самопроизвольной дезориентации частиц. Для ориентации частиц может быть использовано и течение раствора (см. стр. 65). В случае сферических частиц коэффициент вращательной диффузии 80 связан с радиусом частиц г следующим уравнением:

Сравнивая уравнение (11. 5) и (II. 2), устанавливаем, что

2/.

в для асимметрических частиц см, уравнение (III. 9).

ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Положим, что коллоидный раствор и чистая жидкость разделены мембраной, проницаемой только для молекул жидкости, но непроницаемой для коллоидных частиц. Этот случай имеет важное значение не только в коллоидной химии, но и в физиологии, так как в любом организме большую роль играют различные полупроницаемые мембраны. Ввиду того, что наличие мембраны ограничивает свободное передвижение коллоидных частиц в сторону чистой жидкости, различие в концентрации раствора по обе стороны мембраны не может выравняться путем свободной диффузии.

В соответствии с законом Рауля упругость пара Р0 над чистым растворителем будет больше, чем упругость пара Р над раствором:

(II.6)

33

где tii — число молей растворителя и л2 — число молей растворенного вещества. Тем же соотношением определяется различие в активности растворителя в чистом виде и в растворе. Поэтому растворитель переходит в раствор до тех пор, пока этот переход не компенсируется встречно направленным и возросшим, вследствие перехода части растворителя, гидростатическим давлением со стороны раствора, которое и называется осмотическим давлением раствора.

«Коллоидная химия»

В состоя