background image

ĆWICZENIE 5 

 

TRANSPORT PRZEZ BŁONY: DYFUZJA I OSMOZA. 

 
A. 

Przebieg ćwiczenia:

 

I. Badanie zjawiska dyfuzji; wyznaczanie współczynnika przepuszczalności P błony: 
1.  Za pomocą cylindra miarowego odmierzyć 50 ml wody destylowanej, wlać ją do czystej zlewki 

oznaczonej „D1”.  

2.  W kolbie stożkowej sporządzić nasycony roztwór NaCl. Odlać do cylindra miarowego objętość 

roztworu V = 50 ml (resztę roztworu z kolby pozostawić na następne pracownie).  

3.  Zmierzyć stężenie procentowe C

P(II)

 roztworu nasyconego solą. W tym celu należy za pomocą 

mikropipety  z  plastikową  końcówką  pobrać  kilka  kropel  roztworu  i  nałożyć  go  na  szybkę 
refraktometru. Szybki ruchomej i nieruchomej części refraktometru powinny być czyste i suche 
przed każdym pomiarem. Stężenie procentowe odczytuje się na granicy ciemnego i jasnego pola 
widocznego  w  okularze  refraktometru.  Jeśli  obraz  jest  zamazany  należy  ustawić  ostrość 
przekręcając okular. Ze względu na rozbieżność pomiędzy wartością odczytaną z refraktometru 
a rzeczywistym stężeniem NaCl należy skorzystać z wykresu kalibracyjnego. 
Znając wskazanie refraktometru odczytać z wykresu wartość stężenia procentowego NaCl.  
Z wykresu należy korzystać przy każdym pomiarze stężenia roztworów soli. 

4.  Przed  wlaniem  roztworu  nasyconego  do  probówki  oznaczonej  „D2”  należy  zmierzyć 

powierzchnię przez którą będzie zachodzić dyfuzja. Jeśli probówka ma założoną błonę należy 
linijką  zmierzyć  średnicę  L  otworu  w  plastikowej  nakrętce.  Jeśli  błony  nie  ma  należy 
wykorzystać do pomiaru średnicy suwmiarkę i następnie zgłosić się do asystenta po błony do 
dyfuzji i  osmozy.  Lekko zwilżoną błonę należy  umocować na dnie probówki „D2”  delikatnie 
dokręcając nakrętkę z otworem.  

5.  Włożyć do naczynia „D1”  z wodą destylowaną magnes (do odbioru u asystenta) i postawić je 

na mieszadle magnetycznym. Naczynie z błoną „D2” umocować na statywie tak aby błona była 
zanurzona w wodzie naczynia „D1”. Czerwonym przyciskiem włączyć mieszadło magnetyczne. 
Prędkość obrotów reguluje się czarnym pokrętłem. Proszę dostosować obroty tak aby pod błoną 
nie powstał wir który wpływa na zmniejszenie powierzchni dyfuzji. 

6.  Przelać do naczynia z błoną 50 ml roztworu nasyconego solą (jeśli roztwór wycieka z naczynia 

należy zmienić błonę). Od momentu wlania roztworu soli należy mierzyć czas dyfuzji. 

7.  Co  15  minut  przez  1  godzinę  (dokładny  czas  pobrania  próbki  odczytywać  ze  stopera)  należy 

mikropipetą pobierać próbkę roztworu z naczynia „D1” i za pomocą refraktometru mierzyć 
stężenie  procentowe  soli  C

N(I)

.  Dla  czasu  t  =  0  początkowe  stężenie  C

N

  =  0.  Pomiędzy 

pomiarami refraktometr należy  przemywać wodą destylowaną i osuszać, a końcówki do pipety 
zmieniać. 

Uwaga! Po pierwszym pomiarze stężenia w doświadczeniu z dyfuzją  rozpocząć II-
gą część ćwiczenia dotyczącą osmozy.
 

II. Badanie zjawiska osmozy:  
1.  Do  osmozy  należy  wykorzystać  probówkę  z  otworem  oznaczoną  „O2”.  Jeśli  nie  ma  na  niej 

błony należy ją zwilżyć i delikatnie umocować.  

2.  Na wadze elektronicznej przygotować 100 g roztworu cukru o stężeniu 20 %. 
3.  Napełnić osmometr wlewając ok. 50 ml przygotowanego roztworu cukru. Sprawdzić szczelność 

przyrządu.  

4.  Nałożyć gumowy korek z otworem (dobrze docisnąć). Jeśli w probówce pod korkiem znajduje  

się powietrze, należy uzupełnić roztwór, a następnie umieścić w korku szklaną rurkę, tak aby 
pojawił się w niej roztwór.  

5.  Napełnić szklany cylinder „O1” wodą destylowaną (około 500 ml) i zanurzyć w nim osmometr, 

i umocować rurkę na statywie w taki sposób, aby poziom cieczy w rurce osmometru i cylindrze 
z woda destylowaną były na tej samej wysokości.  

6.  Zaobserwować po czasie 1,5 godziny zmianę poziomu cieczy w rurce. 
7.  Wyjąć osmometr z naczynia z wodą destylowaną, delikatnie wyjąć korek z rurką szklaną, wylać 

roztwór cukru i nie zdejmując błony wypłukać probówkę oraz szklaną rurkę i korek.  

background image

UPORZĄDKOWAĆ STANOWISKO POMIAROWE:  

 

Jeśli używane błony nie są uszkodzone pozostawić je na probówkach.  

  Wylać  roztwory  (oprócz  roztworu  soli  w  kolbie),  umyć  sprzęt  i  odłożyć  do  kuwety  przy 

ćwiczeniu, zlewki ustawić do góry dnem.  

 
B. Opracowanie wyników: 
 

I. DYFUZJA:  
 
Rozwiązaniem  szczególnym  pierwszego  prawa  Ficka  (gdy  spełnione  są  warunki  początkowe:          
t  =  0,  C

I

  =  C

N=0

  =  0,  C

II

  =  C

P

,  V

I

  =  V

II

,  dyfuzja  zachodzi  w  jednym  kierunku  przez  błonę  o 

powierzchni  S,  wzdłuż  osi  x  i  nie  jest  zaburzona  innymi  procesami  transportu)  jest  następujące 
równanie: 

                                           

t

P

K

P

N

e

C

C

1

2

, gdzie: 

V

S

K

2

- stała układu; 

(

x

D

P

 - współczynnik przepuszczalności błony; D – współczynnik dyfuzji; Δx – grubość błony) 

 
1.  Wykonaj obliczenia C

P

/2 − C

N

2.  Nanieś na układ współrzędnych punkty odpowiadające wynikom pomiarów: C

N

 = f (t) 

3.  Wyznacz współczynnik przepuszczalności błony P będące parametrem w powyższym wzorze. 

W tym celu: 

 

oblicz powierzchnię dyfuzji S;  

 

wyznacz stałą układu K;   

V

S

K

2

 

V – objętość roztworu 

 

podejdź  do  komputera  i  posługując  się  programem  Microsoft  Excel  wyznacz  krzywą 
wykładniczą najbliższą zmierzonej zależności C

P

/2 − C

N

 = f (t)  

 

zinterpretuj  współczynniki  otrzymanej  krzywej  i  za  pomocą  nich  i  stałej  K  wyznacz 
współczynnik przepuszczalności błony P (podać jednostki). 

 

narysuj między punktami naniesionymi na układ współrzędnych otrzymaną krzywą 

 

przeprowadzić dyskusję wyników. 

 
II. OSMOZA: 
    Opisz obserwacje.