curs 3 final.ppt
Transcript of curs 3 final.ppt
Cantitatea transportată:
* Flux de molecule → difuzie moleculară
* Cantitate de energie → conductivitate termică
* Flux de sarcini electrice → conductivitate electrică
• se produc în mod spontan, fără consum de energie din exterior, în sensul anihilării condiţiilor de disimetrie care le produc (spre o stare de echilibru)
• OSMOZA
• DIFUZIA
Cauzate de o mişcare de agitaţie aleatoare
FENOMENE DE TRANSPORT
Osmoza: fenomenul de trecere a moleculelor solventului printr-o membrană semipermeabilă; transport pasiv.
* Pasiv: determinat de diferenţa de concentraţie a ionilor de cele două parţi ale membranei; se face în sensul micşorarii acestei diferenţe
* Activ (la nivelul unor membrane biologice): se realizează împotriva gradientului de concentraţie, datorită energiei dezvoltate la nivelul membranei prin procese metabolice
Transportul de substanţă prin membrane
OSMOZA
Membrane semipermeabile: membrane ce selectionează moleculele în funcţie de dimensiunile şi de forma acestora.
Presiune osmotică ()
hg - densitatea soluţiei
Osmometrul Dutrochet
Pentru soluţii diluate:
TRV V – volumul soluţiei;
- numărul de moli de solvit din volumul V;
R – constanta universală a gazelor;
T – temperatura absolută ANkR
legea Van’t Hoff
C – concentraţia (număr molecule/unitatea de volum);
k – constanta lui Boltzmann
TCk
Diferenţa între presiunea exercitată de o soluţie diluată ce conţine un număr de moli de solvit într-un volum dat şi presiunea exercitată de către solventul pur este egală cu presiunea pe care ar exercita-o un gaz perfect ce conţine acelaşi număr de moli în acelaşi volum.
Soluţii izotonice: soluţii cu aceeaşi presiune osmotică
Solutie hipertonică: soluţie cu presiune osmotică mai mare
Solutie hipotonică: soluţie cu presiune osmotică mai mică
Turgescenţa: umflarea celulelor introduse într-un mediu hipoton; hemoliza (în cazul hematiilor)
Ratatinare: micşorarea dimensiunilor celulelor introduse într-un mediu hiperton; plasmoliza (în cazul hematiilor)
Pentru a păstra şi asigura forma şi dimensiunea celulelor în scopul conservării lor trebuie introduse într-un mediu care să aibă aceeaşi presiune osmotică cu cea a lichidului intracelular (mediu izoton).
Presiunea osmotică a serului sanguin egală cu cea a unei soluţii
de NaCl 9 gº/ºº, sau cu cea a unei soluţii de glucoză 47 gº/ºº
Izotonizarea soluţiilor medicamentoase: realizarea de soluţii cu aceeaşi presiune osmotică cu cea a serului sanguin.
Toate soluţiile introduse în organism prin injecţii intravenoase trebuie să aibă aceeaşi presiune osmotică cu presiunea osmotică a serului sanguin.
Pentru o serie de lichide biologice din organismele vii presiunea osmotică este constantă. Modificarea acesteia poate oferi informaţii asupra stării de sănătate a organismului.
* Se produce cu viteze diferite în toate stările de agregare.
* Este pus în evidenţă ca urmare a unei diferenţe de densitate sau de concentraţie între cele două substanţe.
Fluxul de materie transportată, la un moment dat (dt), printr-o secţiune dată (dS):
dtdQ
dSj 1 dQ – numărul de molecule ce străbat secţiunea
transversală a cilindrului
FENOMENUL DE DIFUZIE
),( txCC
Fenomenul de pătrundere a moleculelor unei substanţe printre moleculele altei substanţe, fără acţiunea unor cauze externe.
Deoarece gradientul de concentraţie se scrie sub forma unei derivate parţiale
xCDj I lege a lui Fick
D – coeficient de difuzie
D = f(natura substanţei, vâscozitate, temperatură)
rTkD
6
r – raza particulelor ce difuzează;
k – constanta lui Boltzmann;
T – temperatura;
- coeficientul de vâscozitate
dtdSxCDdQ I lege a lui Fick
dQ – numarul de molecule ce difuzează normal printr-o suprafaţă
dS – aria suprafeţei;
C/x – gradientul de concentraţie;
dt – timpul de difuzie
0122
tC
DxC a II-a lege a lui Fick
Dacă (C/t) = 0: 022 dxCd
Dj
dxdC regim staţionar
de transport
),( txCCDeoarece → ),( txjj
Conform principiului de conservare a materiei numărul de molecule transportate trebuie să fie constant.
→ xj
tC
Ecuaţia de propagare a materiei în timpul difuziei.
Fluxul molecular j este acelaşi în toate punctele de difuzie.
dtdSCCPdm
21 I lege a lui Fick
dm – cantitatea de substanţă difuzată;
C1, C2 – concentraţiile soluţiilor;
dS – suprafaţa membranei prin care se produce difuzia;
P – coeficientul de permeabilitate al membranei.
Difuzia printr-o membrană
* Masa constantă de gaz perfect (m), ce ocupă volumul V, sub presiunea p şi la temperatura T
Legea Boyle-Mariotte (T – const) p·V = const.
Legea Gay-Lussac (p – const) (V/T) = const.
Legea lui Charles (V – const) (p/T) = const.
legile transformărilor simple ale gazului ideal
Starea gazoasă perfectă: * stare spre care tind toate gazele atunci când p → 0* nu există interacţiuni între molecule* volumul propriu al moleculelor se neglijează
GAZE PERFECTE