1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Что такое осмос

Что такое осмос

Осмосом принято называть процесс одностороннего проникновения какого-либо вещества (жидкости или газа), играющего роль растворителя, в среду с меньшей концентрацией через частично проницаемую мембрану. Сам термин происходит от греческого слова толчок, давление, что объясняет суть происходящего: под действием внешней силы (например, давления) молекулы «продавливают» мембрану, проникая через нее и не имя возможности вернуться назад. Так работает клеточная оболочка в организме человека, пропуская полезные (вода, кислород, минералы) и задерживая внутри клетки необходимые белковые молекулы. Осмос помогает нормальной жизнедеятельности больших деревьев: капиллярное питание не справилось бы с питанием толстых и мощных стволов.

Как физическое явление осмос был изучен в конце девятнадцатого века независимо друг от друга двумя физиками – французом Анри Ле Шателье и немцем Карлом Брауном. Ими был сформулирован принцип динамического равновесия: в устойчивой системе при условии искусственного усиления одного из существующих в ней уравновешенных факторов – возникают процессы, стремящиеся компенсировать последствия воздействия. Такое толкование позволяет понять глубже суть осмоса и расширить сферу его практического применения.

Еще в начале девятнадцатого столетия в Московском университете был открыт ранее неизвестный осмос под действием электрических разрядов. Позднее данное явление было детально изучено и стало использоваться для осушения избыточно увлажненных почв, при строительстве гидротехнических сооружений, для сушки торфа и т.д.

Простейший практический опыт осмотической фильтрации в жидкой среде основан на естественных свойствах внутренней оболочки куриного яйца – полупроницаемой мембраны. Для этого понадобится сырое куриное яйцо и растворы сахара заведомо известной разной концентрации, например, пяти и десятипроцентной. Нужно сохранить скорлупу, не повредив полупрозрачную пленку, прилегающую к ней; эта пленка пропускает молекулы воды, задерживая все прочие. Поэтому, если в скорлупу налить раствор с одной концентрацией, окружив снаружи раствором другой, то со временем концентрация обоих растворов должна сравняться.

Современное практическое применение осмоса:

• в производстве пластмасс (очистка полимеров от примесей);

• при изготовлении лекарств;

• создание систем очистки воды;

• получение электрической энергии.

Интерес к последнему пункту возник сравнительно недавно – после запуска в Норвегии в 2009 году экспериментальной электростанции. Норвежская компания Statkraft известна своими разработками в области использования «чистых» источников – ветра, воды, энергии отработанных газов и оборотного тепла и т.д. Компания имеет филиалы в двадцати странах, а численность ее сотрудников насчитывает более четырех тысяч человек.

Основной интерес для Statkraft представляют инновационные решения в области энергетики – в том числе и гидроэлектростанции, работающие по принципу осмоса. Сооружение станции размещается в естественном узком заливе – фьорде, которых так много в Норвегии. Уникальность условий фьорда в том, что внутри него находится пресная вода, а за пределами (в открытом море) – соленая морская. Давления морской воды в осмотической системе, вполне достаточно для того, чтобы привести в движение гидротурбину. Специалисты компании считают данное направление перспективным и эффективным, но, к сожалению, наиболее уязвимым местом в оборудовании остаются мембраны и электростанции подобного типа могут быть построены только на морском побережье.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Чому спека так втомлює?