海拉尔大哥级人物名单:什么是道南膜理论,请详细解释

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/29 17:58:42

也叫董南平衡。当用半透膜将高分子电解质(R-Na+)溶液和低分子电解质(Na+CL-)溶液隔开,其中高分子离子(R-)不能透过半透膜,其它低分子离子(Na+、CL-等)都能自由透过半透膜,结果会有一定量低分子电解质离子透过膜进入高分子电解质溶液中,当小离子透过速度相等,并保持膜两侧电中性时,即达平衡状态,这时所发生的平衡现象叫膜平衡或董南(Donnan)平衡。

设高分子电解质溶液的浓度为c1,NaCL溶液的浓度为c2,设膜内外的体积相等。

因为膜内没有CL-,扩散结果使 一部分CL-通过半透膜进入膜内,设达到平衡时进入膜内的CL-浓度为x,根据整个溶液保持电中性原则,就必须有相等数目(x)的Na+同CL-一道进入膜内。

在平衡时,Na+ 和CL-进出膜的速度应相等,则:

ν进=k进[Na]外·[Cl]外

ν出=k出[Na]内·[Cl]内

因 ν进=ν出,且k进=k出

故 [Na+]内·[Cl-]内=[Na+]外·[Cl-]外

将相应浓度代入上式:x(c1+x)=(c2-x)2

整理后,得:

左边的x/c2说明膜外电解质进入膜内的百分率,称为扩散分数。

当c2>>c1,即外侧电解质过量时(c1可略去不计),则x/c2≈1/2说明电解质将平均分配在膜内外两侧。当 c2<<c1,即只有微量电解质时,x/c2≈0

(c2几乎等于零),说明电解质几乎留在外侧。

由此可见,在膜的一边存在的不能透过膜的高分子离子,对膜两侧的电解质浓度分布有很大的影响。当膜内高分子离子浓度很大时,电解质在膜两侧浓度分布的差值也很大。这时就表现为膜对Na++CL-好象完全不能透过,从而纠正了单纯从膜孔大小来解释生理上细胞膜对离子有选择透过性的看法。但是生物体内的活细胞膜的结构比较复杂,活细胞处于不断代谢过程中,故生物细胞膜是一种动态的体系,其组成、结构和性质也可随时改变,因此,在研究生理上膜的作用时,不能把它当作一种简单的半透膜来对待。

参见http://www.37c.com.cn/literature/literature03/101/1010903.xml?tmp=.5439112
或者
http://www.69123.com/Article/57/63919.htm
或者
http://spspku.bjmu.edu.cn/newsite/Web%20Page/GeneralChem/kechengneirong/12/12-4.htm

唐南

F.G.Frederick George Donnan (1870~1956)英国物理化学家。1870年9月6日生于锡兰科伦坡,1956年12月16日卒于英格兰坎特伯雷。曾于莱比锡大学就读于J.A.威斯利采努斯和W.奥斯特瓦尔德,于柏林大学就读于J.H.范托夫,于伦敦大学就读于W.拉姆齐。1910~1913年任利物浦大学物理化学教授。1913~1937年,任伦敦大学化学教授。
唐南研究了胶体分散的理论和气液界面的吸附,解释了肥皂去污的原理。其最重要的成就是1911年提出了半透膜平衡理论(见膜平衡),并且为实验所证实,后人称之为唐南平衡。由于蛋白质一类的大分子或大离子不能透过半透膜,而溶剂等小分子却能自由通过,因此半透膜两边达到平衡时膜两边电解质的浓度并不相等。唐南平衡不仅对研究电解质的渗透现象十分重要,而且这种体系在生物膜现象中也非常重要。

唐南平衡 许多大分子化合物本身就是电解质,能在溶液中电离成聚离子和能通过半透膜的小离子,唐南平衡指的是半透膜两侧小离子的渗透平衡

http://hxjd.xmu.edu.cn/WLKC/wuhua/chapter13/part2/2-5.html