химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

0,66 1,89 3,25

0.28 0,78 1,12

0,065

0,23

0,65

0,0046

0,030

0,066

8,30 8,52 8,55

1,68 1,71 1,72

Условие равновесия двух растворов, 1 и 2, разделенных мембраной, имеет вид

ДР> = ДР». (3.35)

или

Д^ + ztT А$ = 0, (3.36)

где Д-ф—разность потенциалов между двумя сторонами мембраны. Имеем

а(1)

Д-а. = RT\n -™ *** — zi&~ ^. (3-37)

здесь ^ — активности, заменяемые в случае идеальных

растворов концентрациями с(р, cfK

В изотермической и изобарической системе в отсутствие химических реакций функция диссипации равна (ср. (3.1))

Та = S It grad (- Д,); (3.38)

i

вместе с тем из уравнения Гиббса — Дюгема

SdT— Vdp + Ystit <*Д? = 0

i

следует

Z ct grad Д, = 0. (3.39)

Из уравнений (3.38) и (3.39) получаем

Та = ? С7' ~ ? 7") grad (~ W = Z 7? grad (_ (3-4°)

где /* — диффузионный поток 1-х ионов. В простейшем случае одного электролита, дающего ионы двух сортов 1 и 2,

J? — J\ Т~" Ли» /г = Л T~^w

и линейные соотношения имеют вид

Ji — — In grad Д- — L12 grad Д2, ) /2 = — Li2 grad p! — L22 grad Д2. J

Коэффициент Ln характеризует подвижность катиона, L22 — аниона, L12 — взаимодействие разноименных ионов.

При наличии электрического поля Е = —grad и при однородной концентрации (grad р.; = 0) имеем

grad р! = z\BT grad ф = — zxSFE, grad jl2 = z<0~ grad ф = — z2$~E

и уравнения (3.41) принимают форму

(3.42)

/2 =(2^2 + 22L22)#~Ј

(3.43)

Электрический ток в системе описывается уравнением

1 = S , (3.44)

и в нашем простейшем случае получаем

/ «(zfLn + 22j22LI2 + z*L22) 3~*Е. (3.45)

Следовательно, коэффициент электропроводности системы равен

g = [z]Ln + 2^^ + 4L22) С другой стороны, и, так как

Cj = V!CS, с2 = v2cs,

где Vi, v2 — стехиометрические коэффициенты, то имеем

/ = ViCs (t>i — Vw) + 22^"V2CS (v2 " О = = ViCstJi + Z2g~V2CsV2 — 0„,#"Ce (Vi2j -f V222). (3.47)

Последний член в этой формуле равен нулю в силу электронейтральности раствора. Окончательно получаем

/ — z&h + z2ЈV2, (3.48)

где

/, ^v{csvu /2 = v2cso2.

Для нахождения феноменологических коэффициентов мы располагаем пока одним выражением (3.46). Второе выражение дает число переноса, определяемое соотношением

= (3.49)

В нашем случае, пользуясь (3.43) и (3.45), находимfa_ ^ = М^П + ^Н») (3<50)

Наконец, третье выражение получается из рассмотрения диффузии электролита в отсутствие тока

Поток нейтральной соли находим с помощью (3.41):

/J«iLeiLe.55L Ln^2-^2 grad _ D gradCs<

vl V2 V1V2 +22j22L,2 + Z^22

(3.51) Написав

grad [is== upgrade,, где p,ss = d\isldcs, получим из (3.46), (3.50) и выражения (3.51)

(3.52)

T V]V2Ј> i ?*1*2

^J2 ~ Г

'П Vss ZiZ2?"'

В случае ионных растворов также можно представить феноменологические коэффициенты через коэффициенты трения [4, 7]. Ситуация здесь усложнена, так как число этих коэффициентов велико — уже для раствора NaCl в воде их шесть. Расчеты упрощаются, если мембрана сильно заряжена, и поэтому концентрация фиксированных противоионов в Матриксе мембраны много выше концентрации нейтральной соли. Подробное рассмотрение проблемы применительно к простым и сложным мембранам (последние представляют собой систему параллельных слоев с различными характеристиками) проведено в работах [4, 7]. Здесь мы не будем на нем останавливаться.

Таким образом, неравновесная термодинамика дает физически осмысленное описание пассивного транспорта. Хещшд^ определяет кинетические характеристики мембраны (например, и и со), которые можно измерить на опыте. Основная идея тео-PJBiL-Срстюит в том, что трактовка проницаемости мембран требует изучения неравновесных^ потоков вещества. Исходя из этого, удается связать динамику транспорта со свойствами мембраны. На опыте установлена линейная зависимость потоков от обобщенных сил (градиентов химических и электрохимических потенциалов) для ряда пассивных искусственных и биологических мембран. Это означает близость к равновесию рассматриваемых сопряженных процессов.

§ 3.3. ТЕРМОДИНАМИКА АКТИВНОГО МЕМБРАННОГО ТРАНСПОРТА

Пассивный транспорт свойствен любым мембранам — как биологическим, так и искусственным. Биологические мембраны в этом смысле отличаются лишь гораздо большей селективностью.

Напротив, активный транспорт, происходящий в направлении, противоположном направлению падения химического или электрохимического потенциала, является одной из важнейших особенностей жизненных процессов. Поддержание присущей клетке и организму пространственной гетерогенности в сущности и означает наличие активного транспорта.

Активный транспорт разрешает одно из основных противоречий живой материи — противоречие между сохранением пространственной гетерогенности и метаболизмом — обменом веществом и энергией с окружающей средой.

Активный транспорт реализуется в результате сопряжения диффузионных потоков с химическими реакциями. Иными словами, перенос вещества через мембрану происходит за счет свободной энергии, получаем

страница 39
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
каменная вата rockwool цена
купить виниловые наклейки для авто хоккей в ракитном
урна - пепельница с гасителем для окурков.
как получить лицензию на монтаж отопления

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.07.2017)