Donnan平衡和聚電解質(zhì)溶液的滲透壓

1、2021-11-12114.11 Donnan平衡和聚電解質(zhì)溶液的滲透壓Donnan平衡 聚電解質(zhì)溶液的滲透壓2021-11-122Donnan平衡 在大分子電解質(zhì)中通常含有少量電解質(zhì)雜質(zhì)，即使雜質(zhì)含量很低，但按離子數(shù)目計還是很可觀的。 在半透膜兩邊，一邊放大分子電解質(zhì)，一邊放純水。大分子離子不能透過半透膜，而離解出的小離子和雜質(zhì)電解質(zhì)離子可以。 由于膜兩邊要保持電中性，使得達(dá)到滲透平衡時小離子在兩邊的濃度不等。 Donnan從熱力學(xué)的角度，分析了小離子的膜平衡情況，并得到了滿意的解釋。故這種平衡稱為Donnan平衡 2021-11-123聚電解質(zhì)溶液的滲透壓 由于大分子物質(zhì)的濃度不能配得很高

2、，否則易發(fā)生凝聚，如等電點時的蛋白質(zhì)，所以產(chǎn)生的滲透壓很小，用這種方法測定大分子的摩爾質(zhì)量誤差太大。（1）不電離的大分子溶液 12c RT 是大分子溶液的濃度 2c 由于大分子P不能透過半透膜，而H2O分子可以，所以在膜兩邊會產(chǎn)生滲透壓。滲透壓可以用不帶電粒子的范霍夫公式計算，即：2021-11-124（2）大分子電解質(zhì)帶有電荷 蛋白質(zhì)分子Pz+ 不能透過半透膜，而Na+可以，但為了保持溶液的電中性，Na+也必須留在Pz-同一側(cè) 。zNa PNaPzz 以蛋白質(zhì)的鈉鹽為例，它在水中發(fā)生如下離解： 這種Na+在膜兩邊濃度不等的狀態(tài)就是唐南平衡。因為滲透壓只與粒子的數(shù)量有關(guān)，所以： 22(1)zc

3、 RT2021-11-125 在蛋白質(zhì)鈉鹽的另一側(cè)加入濃度為 的小分子電解質(zhì)，如上圖。1c 雖然膜兩邊NaCl的濃度不等，但達(dá)到膜平衡時NaCl在兩邊的化學(xué)勢應(yīng)該相等，即：（3）有外加電解質(zhì)時的大分子溶液 (NaCl,NaCl,左） （右） 達(dá)到膜平衡時（如下圖），為了保持電中性，有相同數(shù)量的Na+ 和Cl-擴散到了左邊。2021-11-126即ClClNaNa( )( )aaaa左右+Na Cl =Na Cl 左左右右設(shè)所有活度因子均為1，得：212)()xcxxzc（即12212czccx解得NaCl,NaCl,aa左右NaCl,NaCl,lnlnRTaRTa左右2021-11-127 由于滲透壓是因為膜兩邊的粒子數(shù)不同而引起的，所以：3221(2 )2() czcxcxRT左右221(24 )czccx RT將 代入 計算式得：x322222 1232122zcc cz cRTzcc2021-11-128（A）當(dāng)加入電解質(zhì)太少， ，與(2)的情況類似：21zcc 2322(1)()czc RcTzRT22222 1232122zcc cz cRTzcc（B）當(dāng)加入的電解質(zhì)足夠多， ，則與(1)