Осмотическое давление

При разделении двух растворов разной концентрации (или раствора и чистого растворителя) полупроницаемой мембраной возникает поток растворителя от меньшей концентрации к большей, выравнивающий концентрации. В дальнейшем поток уравновешивается возникающим встречным градиентом давления.

Для идеальных растворов выполняется закон Вает-Гоффа: Р=СRT, C – молярная концентрация. Поскольку речь идет о кинетических явлениях, концентрацией следует считать число кинетических единиц. В кол.р. кинетической единицей является кол. частица. Поэтому вводят понятие частичной концентрации дис. фазы n, а также грамм-частичной концентрации n/N; N – число Авогадро. n-число частиц в единице объема системы [м^-3]. Тогда выражение приобретает вид Р=(n/N) RT =nkT.

Другой способ выражения концентрации дисп. ф. Называется массовой концентрацией. С_мас. Соответствует массе дисп.ф., приходящейся на единицу объема системы [кг/м³]. С_мас=nm_{частицы}=nr4/3pr³ для монодис. Системы со сферическими частицами. Отсюда n= С_мас/r(4/3)pr³. Следовательно Р~1/ r³.

Поскольку кол. частицы во много раз крупнее отдельных молекул, постольку при одинаковой массовой концентрации истинного и колл. р-ров осмотическое давление истинного раствора на много порядков больше осмотического давления кол.р-ра.

Особенности осм.давлениякол.р-ра по сравнению с истинным р-ром является его малое значение и непостоянство. (Грэм считал, что оно вообще отсутствует). Непостоянство величины осм.давления связано с явлениями агрегации и дезагрегации, постоянно происходящими в кол. р-рах. При этом изменяется радиус частиц, а, следовательно, и осм.давление. Кроме того в состав кол.р-ров входят разного рода примеси, присутствие которых необходимо, для придания устойчивости колл.р-ру (ПАВ, электролиты). Эти вещества тоже вносят вклад в величину осм.давления.

Непостоянство и малое значение осм.давлениякол.р-ров являются причиной того, что осмометрия, эбулиоскопия, криоскопия не применяются для определения частичной концентрации или размера кол.частиц. Однако осмометрия вполне применима для определения молярной массы ВМС, образующих истинные растворы.