Эндосмос

Разделение или смешение жидкостей при посредстве оболочек, пропускающих хотя бы одну из них, получило название Э. До самого последнего времени при изучении Э. не отличали трех возможных случаев смешения. Первый случай, когда стенки капиллярных пор не оказывают никакого влияния на происходящее явление, тогда смешение жидкостей ничем по существу не отличается от обыкновенной диффузии в широких сосудах. Второй случай наступает, когда диффузия в капиллярных отверстиях перепонки усложняется влиянием стенок этих пор. Наконец, третий случай лучше всего наблюдается при полном отсутствии в оболочке таких пор, по которым может совершаться обыкновенная диффузия. Очень тонкие поры имеются у большинства оболочек, но перемещению жидкостей в них противодействуют развивающиеся на границе стенок пор и жидкости, электрические силы, о которых упоминается ниже. При полном отсутствии пропускающих пор все же возможно прохождение сквозь оболочку жидкостей. Проходящая перепонку жидкость растворяется в веществе самой перепонки, распространяется в ней согласно законам диффузии и проникает ко второй, прилегающей к оболочке жидкости. При этом происходит диффузия в твердом веществе оболочки с образованием твердого раствора (Вант-Гофф). Понятно, что сквозь оболочку будут проходить только растворяющиеся в ней вещества. Этим и объясняются свойства так называемых полупропускающих оболочек, пропускающих воду и не пропускающих растворенных в воде веществ (см. Осмос). Работы Нернста, Вальдена и Таммана выяснили вышеизложенное свойство в полупропускающих оболочках для жидкостей. Дóлжно прибавить, что оболочки с такими же свойствами существуют для газообразных веществ. Так, металлический палладий при температуре около 300° пропускает водород и не пропускает углекислоту. Общеизвестно, что металлический палладий поглощает в больших количествах газообразный водород. Явления, наблюдаемые при смешении газов через такие оболочки, были названы мной осмос газов. Они легко демонстрируются, пользуясь каучуковой оболочкой, пропускающей пары эфира и почти не пропускающей атмосферных газов. Независимое изучение всех трех возможных случаев эндосмоса представляет значительные трудности. При прохождении жидкостей сквозь перепонку в большинстве случаев совершаются одновременно все три рода Э., что и затрудняет изучение этих явлений в отдельности, так что влияние стенок капиллярных пор изучено только при действии электрических сил. Почти сто лет назад, в 1807 г., Reuss заметил, что при электролизе воды, разделенной пористой диафрагмой на две части, прилегающие одна к аноду, другая к катоду, вода переносится током от анода к катоду, так что в катодном пространстве уровень жидкости повышается, в анодном же соответственно понижается. Это явление было подробно изучено Г. Виддеманом и Квинкэ и получило название Э. электрического или катафорозы. Для правильного понимания Э. электрического должно упомянуть о явлении, открытом тем же Reuss в 1809 году. Он заметил, что подвешенные в воде небольшие частицы глины переносятся током как раз в направлении обратном Э. электрическому, т. е. от катода к аноду. Легко догадаться, что между прохождением под влиянием тока воды в тонких капиллярах перепонки и переносом весьма малых частиц должна существовать зависимость. Допускают, что на границе каждого твердого и жидкого вещества образуется некоторое электрическое равновесие. Причем поверхность твердых частей электризуется при соприкосновении с водой в большинстве случаев отрицательно, а ближайшие слои воды электризуются положительно, т. е. образуется электролитический двойной слой (см. Электролитическая растворимость). Под влиянием гальванического тока вода, очевидно, переносится у стенок капилляра к отрицательному полюсу, а небольшие подвешенные в воде частицы к положительному. Очевидно, между обоими явлениями не существует принципиального различия: в одном случае остается в покое вода и переносятся частицы, в другом остаются в покое стенки капиллярных отверстий и переносится вода, что и составляет Э. электрический. Мюллер фон-Бернек и граф Шверин предложили применить Э. электрический для технических целей. Они описывают следующий опыт: если поместить влажный торф между двумя металлическими решетками и соединить эти решетки с полюсами батареи аккумуляторов, тогда у решетки, составляющей катод, из торфа выделяется большое количество воды; около 90% воды удается таким образом выделить из торфа. Объясняется это тем, что торф является здесь пористой оболочкой, через которую и происходит электрический Э. в сторону катода. Граф Шверин взял на этот метод сушки торфа привилегию в Германии. Он утверждает, что в местностях, где дорого топливо и имеются водопады, могущие служить дешевым источником электрической энергии, может оказаться выгодным сушить торф электрическим Э. Для выделения из торфа кубического метра воды требуется от 13 до 15 киловатт часов.

Вл. Кистяковский.