Если разделить воду и водный раствор какого-либо
вещества пленкой (мембраной) животного или растительного происхождения,
через нее будет происходить односторонняя диффузия растворителя
к растворенному веществу. Когда такая пленка разделяет два раствора
различной концентрации, растворитель переходит от раствора с меньшей
концентрацией к раствору с большей концентрацией. Проникновение
растворителя к растворенному веществу через полупроницаемую перегородку
получило название осмоса (греческое «толчок», «давление»). За счет
ударов тех молекул, которые не пропускаются мембраной, возникает одностороннее давление на мембрану – осмотическое давление. Всасывающее
действие мембраны может быть скомпенсировано избытком гидростатического
давления со стороны более концентрированного раствора.
Явление осмоса открыто в 1805 году русским академиком
Г.Ф. Парротом. Голландский химик Я.Г. Вант-Гофф установил, что при
постоянной температуре осмотическое давление возрастает пропорционально
концентрации растворенного вещества, с повышением же температуры
давление растет пропорционально первой степени температуры.
Осмосом объясняется «оживление» увядших цветов в
воде, набухание семян, прорастание растений сквозь асфальтовое покрытие
дорог и тротуаров. Если подрезать стебель растения у земли, можно
наблюдать выделение из него соков под влиянием осмотического давления.
Вместе с соками при этом выделяется и поступающая через корни вода
(«плач» растений).
В организме людей осмотическое давление составляет
около 8 атм, у млекопитающих оно меняется в пределах 7,5...9 атм,
а у костистых рыб – в диапазоне от 10 до 15 атм. У луговых растений
осмотическое давление поддерживается на уровне 5...10 атм, у солончаковых
и пустынных – на уровне 60...80, иногда до 100 атм, а у семян при
небольшой влажности приближается к 400 атм.
В эпоху построения египетских пирамид не существовало
взрывчатых веществ. Для отвала скальных пород египтяне использовали
явление осмоса. С этой целью в скале делалось отверстие, куда забивался
деревянный клин. При поливании водой клин постепенно разбухал и
раздвигал скальные стенки. Так производился отвал породы. После
этого крупные куски известняка на катках и полозьях перевозили к
месту построения пирамид.
В последнее время осмос стали применять и при очистке
сточных вод. Для этого резервуар со сточными водами отделяется от
чистой воды полупроницаемой мембраной. Накладывая на такую систему
давление, противоположное осмотическому, которое не только компенсирует
осмотическое давление, но и значительно превышает его, заставляют
молекулы растворителя проходить через полупроницаемую перегородку
не в направлении разбавления раствора (обычном направлении осмоса),
а в противоположном направлении. При этом растворитель (вода) уходит
из растворенного вещества, и сточные воды постепенно очищаются.
Другие главы из книги Вс. Арабаджи "Загадки простой воды"
Немецкий физиолог Раймон говорил: "Жизнь - это одушевленная вода." И он прав, так как организм человека более чем на 70% состоит из воды.
Несколько десятков лет тому назад был предпринят переход через пустыню Каракумы с целью доказать, что в пустыне можно выжить, не имея с собой запасов воды. Воду получали непосредственно в пустыне подручными средствами с помощью целлофанового пакета. Источником воды служили ветки саксаула: вечером на ветку одевали пакет, завязывали вокруг ветки и оставляли на ночь. Испарившаяся за ночь вода конденсировалась и стекала на дно пакета.
Азбука физики Научные игрушки Простые опыты Этюды об ученых Решение задач Презентации
