где Р
на
б — наблюденное осмотическое давление;
R — газовая константа;
Т — абсолютная температура;
с
1
— Вант-Гоффовская молярная концентрация растворенного ве-
щества (молей в 1000 см
3
раствора);
с
2
— концентрация набухающей системы (например, в граммах
набухающего вещества в 1000 см
3
набухающей смеси);
к и п — константы.
Не трудно видеть, что первый член правой части уравнения есть
«чистое» (Вант-Гоффовское) осмотическое давление, второй член — «дав-
ление сольватации».
Использовав большой экспериментальный материал, имеющийся в ли-
тературе по определению осмотического давления главным образом сахар-
ных растворов, а также растворов некоторых других веществ, Оствальд
и Мюндлер показывают, что их уравнению весьма хорошо отвечают эти
данные. Из этого они выводят заключение, что при взаимодействии сахара
с водой действительно имеют место и «чистое» осмотическое давление и
«давление сольватации», возникающее вследствие взаимодействия сахара
с водой. При этом в концентрированных растворах сахара давление соль-
ватации может достигать 63% от общей величины наблюденного давле-
ния, а в растворе ферроцианида кальция — даже 71%, т. е. почти трех
четвертей наблюденного давления.
Эта работа Оствальда и Мюндлера интересна для нас как свидетельство
того, что даже те исследователи, которые стоят на позициях «классиче-
ской» теории, сталкиваясь с фактами, вынуждены признать ее недоста-
точность и привлечь для объяснения наблюдающихся фактов другие
явления, среди которых на первом месте стоит сольватация, т. е. вза-
имодействие между частицами растворенного вещества и молекулами
растворителя.
С другой стороны, здесь уместно будет указать, что еще в конце прош-
лого столетия Пойнтинг (Poynting, 1896, цитирую по Беркенгейму, 1926)
указал, что то математическое выражение, при помощи которого осмоти-
ческое давление может быть связано с концентрацией растворенного
вещества, с одинаковым успехом выводится как из сольватной теории
растворов Менделеева, так и из теории растворов Вант-Гоффа. Таким
образом, математическое описание явления, разработанное Вант-Гоффом,
ничуть не теряет своего значения и в том случае, если природу осмоти-
ческих явлений мы будем связывать с взаимодействием между молекула-
ми растворителя и молекулами или ионами растворенного вещества.
Во всяком случае, объяснять явление осмотического давления исклю-
чительно поведением растворенного вещества и при этом игнорировать
роль растворителя, как это делает классическая теория, видимо, нельзя.
Если считать, что осмотическое давление есть разность давлений диф-
фузии чистого растворителя и растворителя в растворе [Мейер (Meyer,
1945)], то величина осмотического давления будет равна разности между
энергией молекул чистого растворителя и энергией его же молекул в рас-
творе. В последнем же она понижается вследствие взаимодействия этих
молекул с частицами растворителя, и, таким образом, мы снова приходим
к выводу Каблукова.
В заключение укажем, что Фразер в главе, посвященной осмотическому
давлению в книге Тейлора (Тейлор, 1935, т. I, стр. 394) в результате раз-
бора существующих теорий осмотического давления пишет: «Как видно,
ни одна из этих теорий не является достаточно удовлетворительной. Удов-
летворительного объяснения природы осмоса можно ожидать только тогда,
когда будет известна природа растворов, динамические свойства которых
до сих пор недостаточно изучены».
39
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
