第二章溶液浓度与渗透压
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溶液的渗透压渗透作用是自然界的一种普遍现象,它对于人体保持正常的生理功能有着十分重要的意义。
下面讨论渗透作用的基本原理、渗透压及其在医学上的意义。
一、渗透现象和渗透压在蔗糖浓溶液上小心加入一层清水,水分子即从上层渗入下层,蔗糖分子也由下层涌入上层,直到蔗糖溶液的浓度均匀为止。
一种物质的粒子自发地分布于另一种物质中的现象称为扩散。
如果将蔗糖水溶液与水用半透膜隔开(图1-2甲),使膜内和膜外液面相平,静置一段时间后,可以看到膜内溶液的液面不断上升(图1-2乙),说明水分子不断地透过半透膜进入溶液中。
渗透(osmosis)的现象是指溶剂分子透过半透膜(semi-permeable membrane)由纯溶剂(或较稀溶液)一方向溶液(或较浓溶液)一方扩散使溶液变稀的现象。
{溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透现象。
}不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现象发生。
渗透性(permeability)是泛指分子或离子透过隔离的膜的性质。
半透膜是一种只允许某些物质透过,而不允许另一些物质透过的薄膜。
上面实验中的半透膜只允许水分子透过,而蔗糖分子却不能透过。
细胞膜、膀胱膜、毛细血管壁等生物膜都具有半透膜的性质,还有晾干的猪膀胱,肠衣,新鲜的萝卜皮或各种植物果实的外皮等。
人工制造的火棉胶膜、玻璃纸等也具有半透膜的性质。
上述渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过半透膜,而水分子却可以自由通过半透膜。
由于膜两侧单位体积内水分子数目不等,水分子在单位时间内从纯水(或稀溶液)进入蔗糖溶液的数目,要比蔗糖溶液中水分子在同一时间内进入纯水(或稀溶液)的数目多,因而产生了渗透现象。
渗透现象的产生必须具备两个条件:一是有半透膜存在,二是半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。
图1-2是渗透过程的示意图,图中v入表示水分子进入半透膜内的速度,v出表示膜内水分子透出到膜外的速度。
甲表示渗透刚开始,乙表示渗透不断进行,管内液面不断上升。