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§14.11Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压Donnan平衡

聚电解质溶液的渗透压2023/11/51Donnan平衡在大分子电解质中通常含有少量电解质杂质，即使杂质含量很低，但按离子数目计还是很可观的。在半透膜两边，一边放大分子电解质，一边放纯水。大分子离子不能透过半透膜，而离解出的小离子和杂质电解质离子可以。由于膜两边要保持电中性，使得达到渗透平衡时小离子在两边的浓度不等。

Donnan从热力学的角度，分析了小离子的膜平衡情况，并得到了满意的解释。故这种平衡称为Donnan平衡2023/11/52聚电解质溶液的渗透压由于大分子物质的浓度不能配得很高，否则易发生凝聚，如等电点时的蛋白质，所以产生的渗透压很小，用这种方法测定大分子的摩尔质量误差太大。（1）不电离的大分子溶液

是大分子溶液的浓度

由于大分子P不能透过半透膜，而H2O分子可以，所以在膜两边会产生渗透压。渗透压可以用不带电粒子的范霍夫公式计算，即：2023/11/53（2）大分子电解质带有电荷

蛋白质分子Pz+

不能透过半透膜，而Na+可以，但为了保持溶液的电中性，Na+也必须留在Pz-同一侧。以蛋白质的钠盐为例，它在水中发生如下离解：这种Na+在膜两边浓度不等的状态就是唐南平衡。因为渗透压只与粒子的数量有关，所以：2023/11/54在蛋白质钠盐的另一侧加入浓度为的小分子电解质，如上图。虽然膜两边NaCl的浓度不等，但达到膜平衡时NaCl在两边的化学势应该相等，即：（3）有外加电解质时的大分子溶液达到膜平衡时（如下图），为了保持电中性，有相同数量的Na+

和Cl-扩散到了左边。2023/11/55即设所有活度因子均为1，得：即解得2023/11/56由于渗透压是因为膜两边的粒子数不同而引起的，所以：将代入计算式得：2023/11/57（A）当加入电解质太少，，与(2)的情况类似：（B）当加入的电解质足够多，，则与(1)的情况类似：

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