渗透压研究历史浅析与高中生物学相关教学的建议
2017-08-20杨洪斌
生物学教学 2017年7期
杨洪斌 孙 锦
(重庆市第七中学校 400030)
1 渗透压的研究历史
渗透作用是溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液一侧进行扩散的一种现象。最早记载渗透现象的是安托万·诺莱(Abbé Nollet),他在1748年发现水能透过猪膀胱扩散到酒精溶液内。1877年,德国植物学家弗菲尔(Pfeffer)用亚铁氰化铜制成半透膜,这种膜只能让水分子通过,而糖不能通过。他利用这种半透膜做了很多实验,并总结出两个规律:①在一定温度时,稀溶液的渗透压力与溶液的浓度成正比;②在浓度一定时,稀溶液的渗透压力与热力学温度成正比。1884年,荷兰植物学家德·福利斯(de Vries)研究了等渗溶液,并将实验的结果通报给化学家范托霍夫(van′t Hoff)。接着,范托霍夫对难挥发非电解质稀溶液的渗透压力与溶液浓度和热力学温度的关系,从理论上推导出以下公式:π=CRT= nRT/V(π为稀溶液的渗透压,V为溶液的体积,C为溶液的浓度,R为气体常数,n为溶质的物质量,T为绝对温度)。这个公式是范托霍夫在理想液体状况下推导出来的,即:在0℃下,1 mol的溶质溶解在1 L的溶剂的渗透压为22.4 atm。尽管实际的渗透压还是比较复杂,但这个公式已经是最接近真实情况的了。1901年,他由于“发现了溶液中的化学动力学法则和渗透压规律以及对立体化学和化学平衡理论作出的贡献”,成为第一位诺贝尔化学奖的获得者[1]。
2 电解质和非电解质形成的渗透压的区别
非电解质是指在水溶液中或熔融态下不导电的化合物,如蔗糖、葡萄糖等;电解质是指溶于水溶液中或在熔融状态下能够导电(自身电离成阳离子与阴离子)的化合物,两者在溶液中都可构成溶液的渗透压。……
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