Мембранна рівновага

Вимірювання осмотичного тиску розчинів ВМС поліелектролітів можуть бути пов’язані з помилками, викликаними присутністю електролітів. Щоб уникнути помилок необхідно вводити поправки на мембранне рівновагу. Теорія мембранного рівноваги була створена в 1911 р англійським физикохимик Ф. Доннаном.

Мембранним рівновагою Доннана (ефект Доннана) називають рівновагу, устанавливающееся в системі розчинів, розділених мембраною, непроникною хоча б для одного виду присутніх в системі іонів.

Затримуваний мембраною іон називається недіалізіруемим. Присутність такого іона призводить до нерівномірного розподілу іонів по обидві сторони мембрани при рівноважному стані системи.

Нехай зліва від мембрани знаходиться білок у вигляді солі RNa, де R- – аніон, що має колоїдні розміри і не проходить через мембрану. Справа знаходиться розчин NaCl, для іонів якого мембрана проникна.

При рівновазі твір концентрацій дифундуючих іонів по обидві сторони мембрани має бути однаковим (недіалі-ються іони в розрахунок не приймаються). Тоді: (c1 + x) x = (c2 – x) 2.

При c1 = 0х = ½с2 концентрація NaCl в рівноважних розчинах однакова. При c1 >> c2 значення х дуже мало, тобто NaCl практично не переходить через мембрану, і осмотичний тиск визначається тільки поліелектроліти. При c1 << c2 електроліт NaCl рівномірно розподіляється по обидві сторони мембрани. Осмотичний тиск визначається в цьому випадку тільки іонами низькомолекулярного електроліту NaCl і становить половину від осмотичного тиску поліелектроліту.

При проміжних співвідношеннях концентрацій у вимірювані значення осмотичного тиску необхідно вводити поправку, що враховує мембранне рівновагу.

Ефект Доннана обумовлює розподіл електролітів у тканинах організму і є причиною виникнення біопотенціалів.

Посилання на основну публікацію