1. 反渗透膜孔径是0.1纳米,水分子直径是0.4纳米,水分子怎么透过半透膜的
水分子、气体都可以通过自由扩散穿过细胞膜(半透膜)不需要经过孔径
2. 水通过半透膜是自由扩散还是渗透
要看细胞内外浓度差
自由扩散
自由扩散是指被选择吸收的物质从高浓度的一边通过细胞膜到达低浓度的一边的物质出入细胞方式。不需要载体,不需要消耗能量。自由扩散是一种简单的运输方式。这种方式与主动运输相比,叫做被动运输。
渗透作用
渗透作用(osmosis)两种不同浓度的溶液隔以半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜),水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。植物细胞的液泡充满水溶液,将液泡膜及质膜视为半透膜,则细胞与细胞之间,或细胞浸于溶液或水中,都会发生渗透作用。实际上,生物膜并非理想半透膜,它是选择透性膜,既允许水分子通过也允许某些溶质通过,但通常使溶剂分子比溶质分子通过要多得多,因此可以发生渗透作用。植物细胞由于细胞壁的存在,可以产生压力而逐渐使细胞内外水势相等,细胞停止渗透吸水。所以植物细胞放在水中一般不会破裂。动物细胞如红细胞放入水中即会破裂。
渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差
3. 什么是渗透作用
渗透作用(Osmosis)指两种不同浓度的溶液隔以半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的专膜),水分子或其属它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。
渗透作用实例:
植物细胞的液泡充满的水溶液叫细胞液,我们可以将液泡膜、细胞质及细胞膜称为原生质层,这相当于半透膜。细胞与细胞之间,或细胞浸于溶液或水中,只要原生质层两侧溶液有浓度差,都会发生渗透作用。
实际上,生物膜并非理想半透膜,它是选择透性膜,既允许水分子通过也允许某些溶质通过,但通常使溶剂分子比溶质分子通过要多得多,因此可以发生渗透作用。
(3)水分子通过的半透膜扩展阅读
渗透压
π=cRT,其中c为溶液中溶质的浓度,R是气体常数,T为热力学温度。由公式可以看出,渗透压只与单位体积中溶质的分子或离子个数有关,而与其大小无关,比如0.3mol/L的葡萄糖溶液与0.3mol/L蔗糖溶液的渗透压是相同的;
而0.3mol/L的氯化钠溶液的渗透压约是0.3mol/L的葡萄糖溶液的渗透压的两倍。浓度高的溶液渗透压大,浓度低的溶液渗透压小,水分子由渗透压低的地方往渗透压高的方向移动。
4. 半透膜渗透原理
半透膜渗透原理是水分子从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
细胞与细胞之间,或细胞浸于溶液或水中,只要原生质层两侧溶液有浓度差,都会发生渗透作用。渗透现象发生的条件有两个,包括有半透膜,半透膜两侧有物质的量浓度差。
生物膜并非理想半透膜,它是选择透性膜,既允许水分子通过也允许某些溶质通过,但通常使溶剂分子比溶质分子通过要多得多,因此可以发生渗透作用。
半透膜技术,是指利用一种特殊的半透膜将溶液隔开,使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来,从而达到溶质分离的技术。
5. 水分子进出半透膜与进出细胞膜原理不同吗
一定是不同的
透膜是一种只让某些分子和离子扩散进出的薄膜,一般来说,半透膜只允许离子和小分子物质通过,而生物大分子物质不能自由通过半透膜,原因是半透膜的孔隙的大小比离子和小分子大,但比生物大分子例如蛋白质、淀粉等小,如羊皮纸、玻璃纸等都属于半透膜。
半透膜透过物质具有选择性的薄膜。一般只允透过溶剂或溶剂和小分子溶质而不允许过大分子溶质。如玻璃纸只允许水透过蔗糖溶液中,而蔗糖分子不能透过;动物的膀胱允许水透过,而不允许酒精分子过;灼热的钯或铂允许氢透过,而氩分子不能透过。半透膜可用多种高分子材料制成,用以分离不同分子量的物质,定渗透压和气体分压等。半透膜主要应于膜分离技术中的反渗透和超滤。应用反渗透过程时称为反渗透膜,它是具有水性基团的薄膜,膜不仅具有筛滤作还有对水分子的优先吸附作用。常于反渗透的膜有醋酸纤维素膜、芳香聚胺膜、聚苯并咪唑膜等。半透膜可以制板状、管状和中空纤维状,也应用于扩渗析。膜的表皮层微孔孔径为0.6~0.9nm,临界孔径为1.3nm。孔径较大的半透膜应用于超过滤,称为超过滤膜,它在0.07~0.7MPa(0.7~7kgf/cm2)压力下工作,用于分离直径10nm以内的分子和微粒,其透过性能属筛分原理。在污水处理中用到的膜过程有电渗析、反渗透和超滤,其所用的均为半透膜。半透膜应用在工业废水治理,有的已有生产规模,有的还在实验室研究阶段。
细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换,才能完成特定的生理功能,因此细胞必须具备一套物质转运体系,用来获得所需物质和排出代谢废物。据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%,细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。
原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一,是生命物质外面出现了一层膜性结构,即“细胞膜”。细胞膜位于细胞表面,厚度通常为7~8nm,由脂类和蛋白质组成。它最重要的特性是半透性,或称选择透过性,对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞内膜系统统称为生物膜(biomembrane),具有相同的基本结构特征。
6. 水分子通过半透膜的速率与什么有关
与原生质层内外溶液浓度差有关,若浓度差越大,则吸水(细胞中溶液浓度较高)或失水(环境中溶液浓度较高)速率越快,反之则慢。
7. 鍑姘村櫒鐨凴O鑶滃伐浣滃師鐞嗘槸鎬庢牱鐨勶紵
RO鑶滄槸涓绉嶅叧閿鐨勬妧鏈锛屽箍娉涘簲鐢ㄤ簬鍑姘村櫒鍜屾按澶勭悊绯荤粺涓銆傚畠鐨勫伐浣滃師鐞嗗彲浠ョ畝鍗曟弿杩板備笅锛
姘寸殑鍘嬪姏椹卞姩锛歊O鑶滆繃婊ゆ槸閫氳繃鏂藉姞楂樺帇灏嗘按鎺ㄥ悜RO鑶滅殑涓渚ц繘琛岀殑銆傝繖绉嶉珮鍘嬪己鍒舵按鍒嗗瓙閫氳繃RO鑶滅殑寰灏忓瓟闅欙紝褰㈡垚杩囨护杩囩▼銆
鍗婇忚啘锛歊O鑶滄槸涓绉嶅崐閫忚啘锛屾剰鍛崇潃瀹冨叿鏈夐潪甯稿皬鐨勫瓟闅欙紝浠呰冻澶熷皬姘村垎瀛愰氳繃锛岃岃緝澶х殑婧惰川鍒嗗瓙锛堝傜洂銆佹薄鏌撶墿鍜屽井鐢熺墿锛夋棤娉曢氳繃銆傝繖浣垮緱RO鑶滆兘澶熸湁鏁堝湴鍘婚櫎姘翠腑鐨勮稿氭潅璐ㄣ
閫嗘笚閫忥細鍦≧O鑶滅殑搴旂敤涓锛屾f笚閫忔槸鎸囦粠浣庢祿搴︽憾娑诧紙鍗冲師姘达級閫氳繃RO鑶滃埌楂樻祿搴︽憾娑诧紙鍗虫祿姘达級鐨勮嚜鐒舵笚閫忚繃绋嬨傝岄嗘笚閫忔槸閫氳繃鏂藉姞楂樺帇锛屼娇姘翠粠楂樻祿搴︽憾娑诧紙鍗虫祿姘达級閫氳繃RO鑶滃埌浣庢祿搴︽憾娑诧紙鍗崇函姘达級鐨勮繃绋嬨
鍒嗙绘潅璐锛氬綋姘村彈鍒伴珮鍘嬪姏鎺ㄥ悜RO鑶滄椂锛孯O鑶滃彧鍏佽告按鍒嗗瓙閫氳繃锛岃屾嫤鎴浜嗘憾瑙e湪姘翠腑鐨勭洂銆佹湁鏈虹墿銆佸井鐢熺墿銆侀噸閲戝睘绛夋潅璐锛屼粠鑰屽疄鐜颁簡姘寸殑鍒嗙诲拰绾鍖栥
搴熸按鎺掓斁锛歊O鑶滅殑宸ヤ綔杩囩▼浼氫骇鐢熶袱涓娴侊紝鍗抽氳繃RO鑶滅殑绾鍑姘存祦鍜岃鎷︽埅鐨勬潅璐ㄦ祦銆傝繖浜涜鎷︽埅鐨勬潅璐ㄩ殢鐫姘寸殑娴佸姩褰㈡垚浜嗗簾姘达紝闇瑕佷粠绯荤粺涓鎺掑嚭銆
鎬荤粨璧锋潵锛孯O鑶滈氳繃鏂藉姞楂樺帇灏嗘按鎺ㄥ悜鍗婇忚啘锛屼娇寰楀彧鏈夋按鍒嗗瓙鑳藉熼氳繃RO鑶滅殑寰灏忓瓟闅欙紝鑰屾憾瑙e湪姘翠腑鐨勬潅璐ㄨ鎷︽埅锛屼粠鑰屽疄鐜颁簡姘寸殑鍒嗙诲拰绾鍖栥傝繖鏄涓绉嶆湁鏁堝幓闄ゆ按涓澶氱嶆薄鏌撶墿鐨勬妧鏈锛岃骞挎硾搴旂敤浜庡噣姘村櫒鍜屾按澶勭悊绯荤粺涓銆
濡傛灉鎴戠殑鍥炵瓟瀵规偍鏈夋墍甯鍔╋紝甯屾湜鑳藉熻幏寰楁偍鐨勯噰绾筹紒鎰熻阿鏀鎸侊紒