«Осмос»

своеобразная форма явлений диффузии (см.), приобревшая весьма важное значение в теории растворов. Явления О. наблюдаются, когда жидкости приходят во взаимодействие через перепонки. Если взять сосуд, в котором вместо дна — перепонка, напр. пузырь, наполнить сосуд соляным раствором и погрузить в воду, то, по мере того, как будет происходить диффузия через перепонку, уровень жидкости в сосуде будет повышаться, обнаружится явление О. В данном примере это будет эндосмос, при обратном нарушении уровней — эксосмос. Первые опыты с О. принадлежат Нолле, дальнейшие исследования — Дютроше, Брюкке, Фирорту и др. О. весьма часто встречается и играет весьма важную роль в явлениях, происходящих в организмах. Траубе указал способ искусственно образовать перепонки, приводя осторожно в прикосновение растворы таких двух тел, от взаимодействия которых образуется нерастворимый, аморфный осадок; погружая каплю клея в раствор таннина, он приготовляет таким образом искусственную клеточку, т. е. каплю раствора, облеченную тонкой оболочкой нерастворимого соединения клея с таннином, и через эту перепонку происходили явления О. Значительный шаг вперед в изучении явлений О. сделан. был Пфеффером. Он вызывал образование перепонки внутри стенок сосуда из пористой глины и этим путем достиг возможности измерять те большие разности давлений, которыми сопровождаются явления О. Пфеффер приготовлял свои сосуды обыкновенно таким образом: сосуд из пористой глины смачивался водой, наполнялся раствором красной соли и погружался в раствор медного купороса, при этом в порах сосуда образовывались пленки нерастворимой железосинеродной меди. Таким путем приготовлены были "полупроницаемые стенки". Явления О. происходят от того, что диффузионный ток происходит через перепонку в двух противоположных направлениях не с одинаковой скоростью. Перепонка выдерживает в большей или меньшей степени диффузию одной из составных частей, вследствие этого и происходит поднятие уровня жидкости по ту сторону перепонки, где находится или преобладает эта худо диффундирующая через данную перепонку составная часть раствора. Пфефферу удалось достигнуть предельного случая, т. е. условий, при которых скорость диффузии через описанную стенку растворенного в воде тела была ничтожно мала. Тогда происходила односторонняя диффузия, диффундировала только вода, а стенка являлась полупроницаемой. При помощи таких сосудов Пфеффер произвел целый ряд измерений осмотического давления, т. е. давления, которое возникает вследствие разности уровней, вызываемой О. через полупроницаемую стенку. Если в сосуд с полупроницаемой стенкой поместить раствор, напр., сахара и погрузить сосуд в воду, то вода до тех пор будет проникать через полупроницаемую стенку к раствору, пока уровень в сосуде не достигнет известной высоты; стенка будет испытывать тогда изнутри определенное осмотическое давление. Если раствор сразу подвергнуть этому давлению, то О. не происходит; если же приложить большее давление, то, вместо эндосмоса, будет происходить эксосмос, движение воды из сосуда от раствора через стенку. Раствор, заключенный в полупроницаемую оболочку и погруженный в этой оболочке в воду, уподобляется, следовательно, газу: оболочка испытывает определенное давление и, если она ему уступает, то происходит увеличение объема от проникания воды и, вместе с тем, уменьшения крепости раствора (концентрации). При помощи полупроницаемой стенки, пользуясь явлением О., можно изменять крепость раствора давлением так же, как и плотность газа. Осмотическое давление раствора данного тела зависит только от температуры и от крепости раствора, т. е. от содержания в единице объема раствора непроникающей через оболочку его составной части (напр. в приведенном примере от концентрации сахара) и не зависит от природы оболочки, которая влияет лишь на скорость О. Осмотическое давление возрастает при увеличении крепости раствора и при повышении температуры. Теоретическое значение приема "полупроницаемой стенки", законы, управляющие величиной осмотического давления, а также связь между осмотическим давлением и другими свойствами растворов указаны Вант-Гоффом (см. "Zeitschrift für Physikalische Chemie", 1887). Пользуясь наблюдениями Пфеффера над величинами осмотического давления и производя соответствующие расчеты, Вант-Гофф пришел к нижеследующему чрезвычайно важному выводу: "осмотическое давление равно тому давлению, которое обнаруживалось бы, если бы то же количество растворенного тела в состоянии газа наполняло бы объем, равный объему раствора". Напр., по опытам Пфеффера, осмотическое давление раствора сахара, заключающего 1 гр. сахара в 100,6 куб.см. (однопроцентный раствор) при 15,5° равно 0,684 атмосферного давления; принимая же вес частицы сахара согласно формуле С₁₂Н₂₂О₁₁равным 342, находим газовое давление для вещества с частичным весом 342, при температуре 15,5° и при содержании его 1 гр. в 106,5 куб. см., равным: [(1 + 0,00367 x 15,5)2]/(0,08956 x 0,1065 x 342) = 0,686 атмосф. [0,08956—вес литра водорода при 0° и одной атмосфере давления]. Осмотическое давление может быть, следовательно, заранее вычислено, если известен частичный вес растворенного вещества, крепость и температура раствора. В основании расчета лежит положение: "осмотическое давление, как и газовое, управляется законами Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Авогадро" (см. Газы). Осмотическое давление прямо пропорционально крепости раствора, обратно пропорционально величине частичного веса растворенного тела и возрастает на каждый градус Цельсия на 0,00367. Если раствор во всех своих частях имеет одну и ту же температуру и одинаковую крепость, то и осмотическое давление во всех точках одинаково. Если же нарушено равенство температуры, то нарушится и равенство величин осмотического давления; составные части раствора придут в движение, начнется диффузия, ведущая к неодинаковости состава раствора, тогда как при одинаковости температуры диффузия стремится привести раствор к однородности состава во всех частях. В согласии с этим наблюдения Соре показали, что, если раствор в верхних слоях нагревать, а нижнюю часть охлаждать, то раствор, первоначально совершенно однородный, становится вверху в нагретой части, слабее, а внизу крепче. Напр. раствор медного купороса по истечении значительного промежутка времени показывал в верхней нагретой до 80° части 14,3 %, а в нижней, имевшей темп. 20° — 17,332 %. Раствор относится вполне аналогично газу и в отношении неравенства температуры. Зная температуру обоих слоев раствора и крепость одного, можно вычислить крепость другого совершенно так же, как плотность газа в случае неодинаковости температуры в разных его частях. Для вышеприведенного примера расчет по Вант-Гоффу дает для 14,3 % вместо найденных 14,03 %. Непосредственные измерения величины осмотического давления сопряжены со значительными трудностями, приготовление полупроницаемой стенки осуществимо в редких случаях и не вполне. Есть возможность, однако, вычислять величину осмотического давления из других свойств растворов. Самый прием полупроницаемой стенки дает возможность, найдя соотношение между осмотическим давлением и другими свойствами раствора, тем самым установить зависимость этих свойств между собой. Это относится до тех свойств растворов, при помощи которых может быть изменяема их крепость, как-то замерзание или испарение растворителя, выделение растворенного тела. Раствор данной крепости характеризуется определенной температурой замерзания, определенной упругостью его пара. Вымораживая растворитель или испаряя его, можно изменять крепость раствора; того же можно достигнуть путем полупроницаемой стенки, пользуясь осмотич. давлением. Каждая из этих операций в отдельности может быть совершаема в форме обратимого процесса (см.), а воспроизведенные последовательно они могут являться частями обратимого процесса. Соотношение между величинами, характеризующими эти операции, устанавливается тогда легко на основании формул термодинамики и одну из этих величин можно вычислить, когда известны остальные. Этим же путем можно найти соотношение между растворимостью и осмотическим давлением, вводя в обратимый процесс выделение растворенного тела. Осуществление этих расчетов требует знания точных законов, управляющих зависимостью между крепостью раствора, температурой и каждой из названных величин, а простые отношения между ними устанавливаются указанным путем при условии приложимости к осмотическим давлениям простых законов газообразного состояния. Это имеет место при малой плотности вещества, т. е. в случае растворов слабых, таких, при разбавлении которых не обнаруживается заметного теплового эффекта (ср. Газы). Крепкие растворы обнаруживают, как и сильно сжатые газы, значительные отступления от этих простых законов. Согласие вычисленных результатов с действительностью для слабых растворов весьма полное, и таким образом аналогия между газообразным состоянием и состоянием вещества в разбавленном растворе опирается, благодаря изысканиям Вант-Гоффа, на точные количественные отношения. Осмотическое давление в немногих случаях удается измерять непосредственно; но вычисление его величины по данным для растворимости, замерзания и испарения растворов дает вполне между собой согласные результаты. Не измеряя осмотического давления непосредственно, но пользуясь приемом полупроницаемой стенки, теоретически можно вычислить осмотическое давление по величинам, гораздо более доступным точному измерению, чем осмотическое давление. Таким образом, в весьма большом числе случаев осмотическое давление можно считать известным. Хотя приведенная выше характеристика осмотического давления для слабых растворов является общим законом — осмотическое давление равно газовому, в значительном числе случаев — однако, наблюдаются отступления: величины осмотического давления оказываются аномальными. Аномалии осмотического давления характеризуются величиной i, которая показывает, во сколько раз осмотическое давление больше или меньше того, которое обнаруживалось бы, если бы данное количество вещества в состоянии газа наполняло бы объем, равный объему его раствора. Основанием для объяснения этих аномалий, как и при объяснении резких аномалий плотностей газов, служит положение: осмотическое давление определяется числом частиц растворенного тела в единице объема и потому аномальные величины осмотического давления в слабых растворах вызываются теми явлениями, которые изменяют число частиц в растворе. Если частицы соединяются между собой, если происходит полимеризация, осмотическое давление уменьшается, i — меньше единицы; если растворенное тело разлагается, если происходит диссоциация в растворе, осмотическое давление увеличивается, i — больше единицы. Такая точка зрения послужила основанием теории "электролитической диссоциации" (см. Гальванопроводность). Помимо гипотетической стороны предмета, существует следующее, выведенное из опыта соотношение между гальванопроводностью и величиной осмотического давления: в слабых растворах величина i оказывается больше единицы только в тех случаях, когда раствор обладает гальванопроводностью, т. е. когда мы имеем дело с раствором электролита; в электролитах, разлагающихся на два иона, как HCl, величина i часто достигает двух при достаточном разведении раствора; при большем числе ионов, как в случае BaCl₂, K₄FeC₆N₆, i бывает больше двух. Аномально большие величины, свойственные растворам электролитов, осмотического давления обнаруживаются не только косвенно вычислением, путем, указанным выше, но и непосредственными наблюдениями. Де-Врис собрал значительное число данных касательно величины осмотического давления, пользуясь свойством протоплазмы клеточек сжиматься и расширяться в растворах. Клеточка обнаруживает здесь явления, наблюдаемые с помощью полупроницаемой оболочки: сжатие или расширение протоплазмы обусловливается явлениями О. и зависят от того, движется ли вода из клеточки к раствору, или наоборот. Пользуясь данным образчиком протоплазмы, можно подобрать такой ряд водных растворов разных веществ, в которых протоплазма не будет изменяться в объеме; это будут растворы, обладающие одинаковой величиной осмотического давления. Этим путем также доказано, что растворы электролитов могут обладать большей величиной осмотического давления, чем растворы неэлектролитов при равном числе частиц в единице объема раствора. Фактически несомненно существует связь между величиной осмотического давления и гальванопроводности. Прием полупроницаемой стенки весьма упрощает также вывод формул для химических равновесий в растворах (см. Обратимость химических реакций). Теория О. находится в начальной стадии развития. Основанием ее служит положение о тождестве состояний тела в слабом растворе и в форме газа. Осмотическое давление рассматривается, как следствие ударов частиц растворенного тела, задерживаемых полупроницаемой оболочкой, тогда как растворитель свободно через нее проходит. С другой стороны осмотическое давление вызывается движением растворителя внутрь к раствору и величина осмотического давления определяется разностью живых сил движения растворителя к раствору и от раствора. Почему величина осмотического давления в нормальных случаях равна величине газового давления? Какова роль в явлении полупроницаемой стенки? Эти вопросы составляют предмет разработки в настоящее время. Обсуждая вопрос о величине осмотического давления, нельзя оставлять в стороне растворителя прежде всего потому, что частицы растворенного тела движутся не в пустоте, а в пространстве, заполненном растворителем. Попытку дать теорию осмотическому давлению представил в недавнее время фан-дер-Ваальс, принимая во внимание растворитель и вводя дополнительные величины эмпирического характера в свою общую формулу для газов и жидкостей (см Ваальса формула). Пока мы не имеем законченной теории осмотического давления в нормальных случаях, приведенные выше объяснения аномальных величин осмотического давления должно рассматривать как предположения гипотетического характера, не заключающие в себе данных для суждения о химической стороне явлений растворения (см. Гальванопроводность). Действие полупроницаемой стенки лишь в грубом виде может быть представляемо как роль сита, через которое проходят частицы растворителя, а задерживаются частицы растворяемого тела. Явление обусловливается абсорбцией (см.) растворителя, образованием между ним и материалом полупроницаемой стенки непрочного соединения, рода раствора, и движение растворителя через стенку совершается так же, как транспирация газов (см. Окклюзия).

Д. Коновалов.

(от греч. ōsmós — толчок, давление)

диффузия вещества, обычно растворителя, через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и чистый растворитель или два раствора различной концентрации. Полупроницаемая мембрана — перегородка, пропускающая малые молекулы растворителя, но непроницаемая для более крупных молекул растворённого вещества. Выравнивание концентраций по обе стороны такой мембраны возможно лишь при односторонней диффузии растворителя. Поэтому всегда идёт от чистого растворителя к раствору или от разбавленного раствора к концентрированному. О., направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называется эндосмосом, наружу — экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением (См. Осмотическое давление). Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить О., т. е. создать условия осмотического равновесия. Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к обращению О. — обратной диффузии растворителя (см. Ультрафильтрация). В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворённых веществ, диффузия последних из раствора в растворитель позволяет осуществить Диализ, применяемый как способ очистки полимеров и коллоидных систем (См. Коллоидные системы) от низкомолекулярных примесей, например электролитов. Впервые О. наблюдал А. Нолле в 1748, однако исследование этого явления было начато спустя столетие. О. имеет важнейшее значение в биологических процессах (см. Осморегуляция), его широко используют в лабораторной технике: при определении молярных характеристик полимеров, концентрировании растворов, исследовании разнообразных биологических структур. Осмотические явления иногда используются в промышленности, например при получении некоторых полимерных материалов, очистке высоко-минерализованной воды методом «обратного» О. жидкостей.

Лит. см. при ст. Осмотическое давление.

Л. А. Шиц.

1. о́смос;
2. о́смосы;
3. о́смоса;
4. о́смосов;
5. о́смосу;
6. о́смосам;
7. о́смос;
8. о́смосы;
9. о́смосом;
10. о́смосами;
11. о́смосе;
12. о́смосах.

-а, м. физ.

Проникновение, просачивание растворителя в раствор сквозь разделяющую их полупроницаемую перегородку.

[От греч. ’ωσμός — толчок, давление]

О́СМОС, осмоса, муж. (греч. osmos - толчок, давление) (физ.). Просачивание жидких веществ сквозь полупроницаемые животные или растительные перепонки, ткани. Явление осмоса играет большую роль в обмене питательными веществами в организме.

м.

Явление медленного просачивания растворов сквозь проницаемые органические перегородки.

ОСМОС (от греч. osmos - толчок - давление), односторонний перенос растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций раствора по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотическим давлением; оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. Играет важную роль в физиологических процессах (см. Осморегуляция); его используют при исследовании полимеров, биологических структур.

ОСМОС (от греческого osmos - толчок, давление), самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворённое вещество. Для того чтобы сохранить первоначальный состав раствора, необходимо приложить к раствору дополнительное давление, называемое осмотическим. Посредством осмоса в клетки всех растительных и животных организмов поступает вода. В тканях растений осмотическое давление 0,5-2 МПа (у растений в пустынях более 10 МПа) - это главная причина подъёма воды от корней до вершин. В крови человека при 37шC осмотическое давление равно 0,78 МПа (7,7 атм.). Чувство жажды обусловлено потребностью организма в воде для восстановления нормального осмотического давления в клетках после того, как оно было повышено, например, употреблением солёной пищи.

муж.;
физ. osmosis, osmoseosmosis

osmose, osmosis

m.osmosis

м. физ.

ósmosis f

ОСМОС

(от греч. osmos - толчок, <давление) - самопроизвольный переход вещества через полупроницаемую перегородку(мембрану), разделяющую два раствора разл. концентрации или раствор и чистыйрастворитель. О. приближает систему к равновесию путём выравнивания концентрацийпо обе стороны перегородки. Он обусловлен понижением химического потенциала в присутствии растворённого вещества. Стремясь к выравниванию хим. <потенциалов всех своих частей, система переходит в состояние с более низкимуровнем свободной энергии при осмотпч. переносе вещества.

Наиб. важный случай О. - переход молекулчистого растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку, не пропускающуюмолекулы растворённого вещества. В этом случае происходит переход молекулиз чистого растворителя в раствор, концентрация к-рого при этом понижается. <В общем случае двух растворов А и В разной концентрации (концентрацияраствора А больше, чем В )возникает поток вещества от А к В. Этот поток можно предотвратить, если повысить давление в растворе В, причём разность давлений по обе стороны перегородки при этих условиях наз. осмотическим давлением, <а достигнутое термодинамич. равновесие - осмотич. равновесием. Значение зависит от состава раствора и темп-ры и для разбавленных и идеальных растворовне зависит от растворённых веществ, а определяется лишь числом "кинетич. <элементов" - атомов, ионов, молекул - в единице объёма раствора.

Если А - чистый растворитель, а В - идеальный раствор неэлектролита (недиссоциирующего вещества),то

где V - молярный объём растворителя, х - мольная доля растворённого вещества. Для разбавленных растворов( х 1)неэлектролитов

где с - молярность раствора. Изэтого ур-ния (ур-ния состояния Вант-Гоффа), совпадающего по форме с ур-ниемБойля - Мариотта для идеального газа, следует, что численно равно парциальному давлению, к-рое оказывало бы растворённое веществов состоянии идеального газа при той же темп-ре, занимая объём, равный объёмураствора. Для разбавленных растворов электролитов

где i= l+(v- 1),- степень диссоциации, v - число ионов, на к-рое распадается молекулаэлектролита; коэф. i наз. коэффициентом Вант-Гоффа.

Растворы с одинаковым наз. изотоническими (изоосмотическими). Так, кровезаменители и физиологич. <растворы должны быть изотоничны по отношению к жидкостям организма. Еслираствор имеет относительно др. раствора более высокое осмотич. давление, <то он наз. гипертоническим, при обратном соотношении - гипотоническим.

Осмотич. давление измеряют с помощью осмометров. <Различают статич. и динамич. методы измерений. Первый основан на измеренииизбыточного гидростатич. давления . повысоте столба жидкости Н в трубке осмометра (рис.) после установленияосмотич. равновесия и при равенстве внеш. давлений в камерах А и Б. Второй метод основан на измерении скорости всасывания и выдавливаниярастворителя при разл. значениях . споследующей интерполяцией полученных данных к v =0 и В качестве мембраны обычно применяют плёнки из целлофана, полимеров, пористыекерамич. и стеклянные перегородки.

Схема осмометра: А - камера с раствором, Б - камера с растворителем, М- мембрана; уровни жидкостив трубках при осмотическом равновесии: а и в - в условияхравенства внешних давлений в камерах А и Б (столб жидкости Н уравновешивается ); б- в условиях, когда

О. играет большую роль в тканях растенийи животных, способствуя оводнению клеток и межклеточных структур, его используютдля очистки высокомолекулярных соединений от низкомолекулярных примесей. <Осн. приложеиие осмометрии - определение мол. массы полимеров.

Лит.: Курс физической химии, подред. Я. И. Герасимова, 2 изд., т. 1 - 2, М., 1969 - 73.

ОСМОС, односторонняя диффузия РАСТВОРИТЕЛЯ (такого как вода) через естественную или искусственную полупроницаемую мембрану (перегородка, пропускающая только определенные растворенные вещества) в более концентрированный раствор. Из-за того, что более концентрированный раствор содержит меньшую концентрацию молекул растворителя, в него путем ДИФФУЗИИ просачивается растворитель из менее концентрированного раствора и разбавляет его до тех пор, пока концентрация не станет равной по обе стороны мембраны. Осмос является важным клеточным процессом. Корни растений впитывают влагу посредством осмоса, а клетки растений при этом не выпускают ее (см. ТУРГОР). Мембраны всех живых клеток используют осмос для контроля поглощения необходимых веществ. см. также ДИАЛИЗ,ОБРАТНЫЙ ОСМОС,ПОЛУПРОНИЦАЕМЫЕ МЕМБРАНЫ.

В полупроницаемых мембранах находятся мелкие поры. Эти поры, пропуская маленькие молекулы (1), одновременно блокируют доступ больших молекул (2). Если полупроницаемая мембрана используется для отделения раствора сахара от емкости с водой (3), то сначала концентрация молекул воды в растворе будет ниже, чем в чистой воде. Спустя некоторое время молекулы воды перейдут через мембрану, распространяясь по сосуду с раствором, и так как поры слишком малы для того, чтобы пропускать сахарный раствор через мембрану, уровень сахарного раствора повышается. Осмос, представляющий собой поток чистого растворителя через мембрану, приводит в действие многие клеточные процессы в организмах, например, поддержание гидростатического давления в клетках растений, что позволяет им удерживать влагу. Искусственные мембраны используются в аппаратах искусственной почки.

(греч. ōsmos толчок, проталкивание, давление)

самопроизвольный переход вещества, обычно растворителя, через полупроницаемую мембрану, отделяющую раствор от чистого растворителя или от раствора меньшей концентрации.

Осмос обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций растворов по обе стороны мембраны путем односторонней диффузии молекул растворителя. Поскольку мембрана полупроницаема, т.е. проницаема для небольших молекул растворителя (например, воды) и непроницаема для молекул растворенного вещества, О. всегда направлен от чистого растворителя к раствору или от менее концентрированного раствора к более концентрированному. О. характеризуется осмотическим давлением, количественно оцениваемым как давление на раствор, отделенный от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается О. и устанавливается осмотическое равновесие по обе стороны мембраны. При увеличении осмотического давления, например в тканевой жидкости, являющейся растворителем минеральных и органических веществ в организме, жидкость поступает из клетки в межклеточное пространство (экзоосмос) и, наоборот, при уменьшении давления — из межклеточного пространства в клетку (эндоосмос). Растворы с осмотическим давлением, равным осмотическому давлению клеточной жидкости, называются изотоническими или изоосмотическими; растворы с более высоким или более низким, чем в клетке, давлением — соответственно гипертоническими и гипотоническими.

Физические механизмы О. лежат в основе дезинтоксикационного, гипотензивного, диуретического и желчегонного действия гипертонических растворов лекарственных веществ — таких, например, как 3—10% раствор хлорида натрия, 25% раствор сульфата магния, 30% раствор тиосульфата натрия, 10—40% растворы глюкозы. При местном применении гипертонические растворы, в частности раствор хлорида натрия, оказывают противомикробное и противовоспалительное действие. Под их влиянием микробные клетки теряют воду, сморщиваются, жизнедеятельность их резко снижается; при воспалительных процессах уменьшаются гиперемия и отек.

Осмос играет важную роль в регуляции водно-солевого обмена (Водно-солевой обмен) и поддержании концентрации ионов различных веществ в жидкостях внутренней среды организма на постоянном уровне (см. Гомеостаз). Путем О. осуществляется транспорт воды через эпителий кишечника, через эпителий почечных канальцев в процессе концентрации мочи, обмен воды между тканевой жидкостью и кровью.

Поддержание водно-солевого баланса организма обеспечивается комплексом физиологических и физико-химических механизмов осморегуляции, включающим осморецепторы, образующие рефлексогенные зоны в различных органах и тканях, а также в гипоталамической области головного мозга, и волюморецепторы сердечно-сосудистой системы. Осморецепторы гипоталамуса тесно связаны с нейросекреторными ядрами, регулирующими синтез антидиуретического гормона вазопрессина. При повышении осмотического давления крови вследствие потери организмом воды или избыточного поступления в него соли происходит возбуждение осморецепторов, усиливается реабсорбция воды почечными канальцами и уменьшается диурез. Одновременно возбуждаются нервные механизмы, обусловливающие возникновение жажды (Жажда). При избыточном поступлении воды в организм образование и выделение антидиуретического гормона резко снижаются, что приводит к уменьшению обратного всасывания воды в почках. Особая роль в поддержании физиологической величины осмотического давления принадлежит ионам натрия (Натрий). Содержание натрия в плазме крови регулируется почками (Почки). Избыточное выведение натрия из организма или недостаточное поступление его с пищей может привести к обезвоживанию организма (Обезвоживание организма).

Роль осмотического буфера при изменениях осмотического давления может выполнять и сама кровь, что связано, по-видимому, с перераспределением ионов между плазмой и эритроцитами, а также способностью белков плазмы связывать и отдавать ионы. Важное значение в обмене воды между кровью и тканевой жидкостью имеет доля осмотического давления, обусловленная белками плазмы и называемая онкотическим давлением. Хотя его величина (0,03—0,04 атм, или 3—4 кПа) составляет всего ¹/₂₀₀ часть общего осмотического давления крови (7,6 атм, или 770 кПа), оно играет существенную роль в распределении воды между кровью и тканями организма. Благодаря высокой гидрофильности белков, особенно альбуминов, онкотическое давление является важным фактором, способствующим лимфо- и мочеобразованию (см. Лимфатическая система, Моча, Почки). Снижение онкотического давления вследствие гипопротеинемии (см. Протеинемия) может привести к возникновению отеков (Отёки).

перенос вещества из одного раствора в другой через мембрану. Мембраны, проницаемые не для всех, а лишь для определенных веществ, называют полупроницаемыми. Например, к яичной скорлупе с внутренней стороны прилегает полупроницаемая мембрана: она пропускает молекулы воды и задерживает молекулы сахара. Если такой мембраной разделить растворы сахара с концентрацией 5 и 10% соответственно, то через нее в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. Поскольку вода будет перетекать из разбавленного раствора в концентрированный быстрее, чем в обратном направлении, в целом движение воды между двумя растворами будет идти в одну сторону. В результате в более разбавленном растворе концентрация сахара повысится, а в более концентрированном, наоборот, понизится. Когда концентрация сахара в обоих растворах станет одинаковой, наступит равновесие. Растворы, достигшие равновесия, называются изотоническими. Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, растворенных в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворенном состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки. Как механизм осмоса, так и факторы, определяющие проницаемость мембран, еще не до конца изучены. Полупроницаема ли данная мембрана и если да, то для каких веществ, можно узнать только опытным путем.

Осмотическое давление. Когда два раствора с разной концентрацией растворенных веществ разделены полупроницаемой мембраной, на нее действует сила, направленная от более разбавленного к более концентрированному раствору. Эта сила, называемая осмотическим давлением, может быть очень значительной. В дереве, например, под действием осмотического давления растительный сок поднимается от корней до самой верхушки. Но в дереве движение концентрированного раствора, каким является растительный сок, ничем не ограничено. Если же подобный раствор находится в замкнутом пространстве, например в клетке крови, то осмотическое давление может привести к разрыву клеточной стенки. Именно по этой причине лекарства, предназначенные для введения в кровь, растворяют в изотоническом растворе, содержащем столько хлорида натрия (столовой соли), сколько нужно, чтобы уравновесить осмотическое давление, создаваемое клеточной жидкостью. Если бы вливаемые лекарственные препараты были изготовлены на воде, осмотическое давление, заставляя воду проникать в клетки крови, приводило бы к их разрыву. Если же ввести в кровь слишком концентрированный раствор хлорида натрия, то вода из клеток будет выходить наружу, и они сожмутся. Величина осмотического давления, создаваемая раствором, зависит от количества, а не от химической природы растворенных в нем веществ (или ионов, если молекулы вещества диссоциируют). Чем больше концентрация раствора, тем больше создаваемое им осмотическое давление. Это правило, носящее название закона осмотического давления, выражается простой формулой, очень похожей на закон идеального газа. Закон осмотического давления можно использовать для расчета молекулярной массы данного вещества.

См. также

ЖИДКОСТЕЙ ТЕОРИЯ;

МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ.

(от греч. -толчок, давление), самопроизвольный перенос в-ва через полупроницаемую мембрану, разделяющую два р-ра разл. концентрации или чистый р-ритель и р-р. Наиб. часто происходит переход р-рителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворенное в-во. Самопроизвольный массоперенос возникает в результате того, что хим. потенциал р-рителя уменьшается при увеличении концентрации растворенного в-ва.

Рассмотрим два объема и бинарного р-ра (см. рис.), разделенных полупроницаемой перегородкой, пропускающей молекулы р-рителя (компонент 1) и не пропускающей молекулы растворенного в-ва (компонент 2). Если т-ра T и давление рпо обе стороны перегородки одинаковы (Т = Т , ), а молярные доли различны ( ), то ( Т, р,) >( Т, р,). Для идеальных или сильно разбавленных реальных р-ров, где -хим. потенциал чистого р-рителя, R- газовая постоянная. При система термодинамически неравновесна и, следовательно, имеет место переход компонента 1 из объема в объем до тех пор, пока его молярные доли в обоих объемах не станут одинаковыми. Для того чтобы предотвратить массоперенос и выравнивание концентраций и сохранить первонач. состав обоих р-ров, необходимо выравнить хим. потенциалы компонента 1 по обе стороны перегородки изменением внеш. условий (т-ры, давления, внеш. электрич. поля, если речь идет о р-рах электролитов). В изотермич. условиях для сохранения состава фаз необходимо изменить давление на один из р-ров. Из термодинамики известно, что

где -парциальный молярный объем р-рителя. Для идеальных или предельно разбавленных реальных р-ров , где -молярный объем чистого р-рителя. Знак производной положительный и при увеличении давления, приложенного к р-ру , хим. потенциал р-рителя будет возрастать. Дополнит. давление , к-рое надо приложить к р-ру для того, чтобы предотвратить поступление в него р-рителя через полупроницаемую мембрану из р-ра , наз. осмотич. давлением. При давлении система находится в термодинамически равновесном состоянии:

Если , равновесие нарушается и имеет место перенос р-рителя из более концентрир. р-ра в менее концентрированный. Это явление получило назв. обратного осмоса; оно находит широкое практич. применение в мембранных процессах разделения в-в.

Для идеальных р-ров зависимость осмотич. давления от состава выражается ур-нием:

где -парциальные давления р-рителя в фазах и . Если фаза представляет собой чистый р-ритель, т. е. , то ; ур-ние принимает вид, известный как ур-ние Ван Лаара:

Из него следует, что осмотич. давление р-ра пропорционально ln x₁.Этой же величине пропорциональны понижение т-ры замерзания и повышение т-ры кипения идеальных р-ров (см. Рауля закон),что свидетельствует о связи этих явлений с О.

Если концентрация растворенного в-ва мила, зависимость осмотич. давления от его молярной концентрации с ₂ > выражается ур-нием Вант-Гоффа:

Это ур-ние обычно используют для расчета осмотич. давления бинарных р-ров недиссоциирующих в-в. Однако лучшее совпадение расчетных значений с экспериментальными в широкой концентрац. области дает ур-ние Ван Лаара (см. табл.). О методах и технике измерения осмотич. давления см. Осмометрия.

О́СМОС -а; м. [от греч. ōsmos - толчок, давление] Физ. Проникновение, просачивание растворителя в раствор сквозь разделяющую их полупроницаемую перегородку. ● Впервые осмос наблюдал А.Нолле в середине 18 в.

◁ Осмоти́ческий, -ая, -ое. Осмотическое давление (избыточное давление со стороны раствора, препятствующее проникновению растворителя из менее концентрированного в более концентрированный раствор через разделяющую тонкую перегородку, непроницаемую для растворённых веществ).

* * *

(от греч. ōsmós — толчок, давление), односторонний перенос растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций раствора по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотическим давлением; оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. Играет важную роль в физиологических процессах (см. Осморегуляция); его используют при исследовании полимеров, биологических структур.

* * *

О́СМОС (от греч. osmos — толчок, давление), односторонний перенос растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций раствора по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотическим давлением; оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. Играет важную роль в физиологических процессах (см. Осморегуляция(см. ОСМОРЕГУЛЯЦИЯ)); его используют при исследовании полимеров, биологических структур.

(от греч.osmos — толчок, давление) — односторонний перенос растворителя через полупроницаемую пре-городку (мембрану). Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций по обе стороны мембраны. Играет важную роль в физиологических процессах.

(от греч. osmos - толчок, давление) - диффузия в-ва (обычно растворителя) через мембрану полупроницаемую, разделяющую чистый растворитель и р-р или 2 р-ра различной концентрации и проницаемую только для растворителя (см. рис,). Вследствие этого возникает осмотическое давление, к-рое зависит от концентрации р-ра и природы растворённого в-ва. О. играет важную роль в растит. и животных организмах. В технике применяют обратный осмос.

К статьям Осмос, Осмотическое давление. Схема осмометра: 1 - сосуд, в котором находится раствор; 2 - полупроницаемая мембрана; 3 - трубка, в которой по высоте Н столба жидкости измеряется осмотическое давление

osmose, osmosis

* * *

osmosis, osmose

* * *

osmosis

м. физ., хим.

osmosi f

физ.

о́смос, -су

физ.

о́смос, -су

физ. о́смос

(от греч. Gsm6s - толчок, давление), односторонний перенос растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую р-р от чистого растворителя или р-ра меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамич. равновесию и выравниванию концентраций р-ра по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотич. давлением; оно равно избыточному внеш. давлению, к-рое следует приложить со стороны р-ра, чтобы прекратить О. Играет важную роль в физиол. процессах (см. Осморегуляция), его используют при исследовании полимеров, биол. структур.