该实验运用四个相对理论来证明实验的可行性,可分为;
一:半透膜(即非生物性生物膜)的相对理论;
二:物质浓度与挥发量的相对理论;
三:气体密度与压强差的相对理论;
四:气液平衡的相对理论。
通过四个理论可总结:通过四个结论相互做基础,可以得出渗透型压强式能源机实验的可行性。
各结论
一:半透膜
1:半透膜的定义;
半透膜:是一种只提供小分子和离子扩散的生物膜,且对不同质点的通过具有一定选择性的薄膜。
非生物性的半透膜是由高分子经特殊工艺制作而成,该半透膜不具有生物活性的某些相关的性质,但该非生物膜具有小分子自由通过的性质,那可以让低浓度溶液中的小分子通过半透膜进入高浓度溶液中。
2:半透膜相关实验的相对结果;
用高分子合成的生物膜应用于各方向,例如(1):应用于海水提纯工程,用高压泵使处于半透膜一侧的原水压力超过渗透压时,原水中的水分子就能够透过半透膜进入另一侧,从而获得纯净水;而原水中的溶解与非溶解的无机盐、重金属离子、有机物、胶体等无法通过半透膜,只能留在浓液中。说明:半透膜只能通过小分子,而不能通过有机物等可溶性大分子。例如(2):高中生物课本中的非生物性半透膜通透性的实验,在“U”型管中,“U”型管中间是半透膜,“U”型管左侧是糖水混合物,右侧是纯净水,一段时间后,左边的液面升高,而右边纯净水的液面降低;所以,右侧的水分子能通过半透膜进入左侧的溶液中,此过程无能量提供。该例子说明:在半透膜两边存在溶液浓度差时,低浓度溶液中的小分子溶解质能通过半透膜进入高浓度溶液中,且此过程无能量提供。
半透膜是一种以高分子为原料经特殊工艺制成的,它只允许小分子(水、乙醇及离子等)通过,不允许大分子自由通过半透膜,其原因是因为半透膜的空隙的大小比离子和小分子大,但比生物大分子小(如蛋白质和淀粉等)。
补充:当粒子直径在1~100nm时是可以通过半透膜的。而乙醇分子的直径是(原子的半径是100pm左右,而乙醇分子的主干是:2个碳+1个氧,因此直径加起来最多为1000pm,即为1nm左右)1nm左右。
当半透膜两边溶液存在浓度差,低浓度溶液中的相对小分子能通过半透膜进入高浓度溶液中,直至半透膜两边的渗透压相对相等时,小分子进出半透膜的量将会相等。