Диализ

Диализ, отделение ппществ, находящихся и коллоидальном состоянии от примесей, веществ, образующих истинные растворы, при помощи полупроницаемой перепонки (смотрите Коллоиды). Понятие Д. неразрывно связано, с одной стороны, с учением о коллоидах и, с другой, с именем основателя этого учения—Грема. В середине 19 в Трем первый применил этот метод для разделения двух принципиально различных, как он полагал, категорий растворенных тел: кристаллоидов и коллоидов. Принцип метода Грема основан на законах диффузии (смотрите). В отличие от свободной диффузии, встречаются такие условия диффузии, когда на пути диффундирующего вещества расположено препятствие в виде перегородки (мембраны). которая затрудняет его проникновение в раствор. Такой осложненный случай диффузии и есть диализ. Вообще говоря, всякая мембрана замедляет диффузию, но могут быть такие специальные мембраны (животные перепонки, пергамент, амилои-дпрованная клетчатка, коллодий и другие), которые хотя и медленно, но все же пропускают через себя все «истинно», то есть моле-кулярно, растворенные вещества (по Грому—кристаллоиды), но практически совсем не пропускают веществ, находящихся в коллоидном состоянии (по Грему—коллоидов). Поэтому Д. представляет собой один из основных и классических методов получения коллоидных растворов в чистом виде.

Приборы, в которых производится диализ, называются д и ализатор а м и. Наиболее простои диализатор, предложенный еще 1ремом, употребляется и до сих пор. Он состоит из стеклянного цилиндра, нижнее отверстие которого затягивается животной перепонкой или какой-либо другой мембраной. И него наливают коллоидный раствор, подлежащий очистке, то есть содержащий примесь истинно растворенных веществ (кристаллоидов), и затем весь прибор опускают в более широкий сосуд с дистиллированной водой, которую несколько раз меняют. Кристаллоиды постепенно диффундируют в эту воду и удаляются вместе с ней, а коллоидный раствор остается в цилиндре. В таком элементарном виде прибор неудобен, так как Д. идет в нем чрезвычайно медленно: требуются недели, а иногда и месяцы для полной очистки коллоида. Поэтому стремления ученых были направлены к тому, чтобы сконструировать прибор, обеспечивающий возможно скорый Д. Предпосылки для таких конструкций даются теорией диффузии.

Ускорить диффузию можно или путем увеличения поверхности мембраны, или путем увеличения градиента концентрации, то есть падения концентрации кристаллоида по обе стороны мембраны, или, наконец, путем увеличения осмотического давления раствора. Последнее можно сделать (при заданной начальной концентрации) повышая (° раствора. Все эти факторы и учитываются в большей или меньшей степени в новых конструкциях диализаторов. Поверхность мембраны увеличивают, придавая ей форму мешка или трубки (диализатор Кюне, фигура 1). В диализаторе Зигфрида быстрое падение концентрации поддерживается перемешиванием. Та кого же эффекта достигают, постоянно сменяя воду (проточная система) в звездчатом диализаторе Жигмонди (фигура 2), где В—эбонитовое кольцо, затянутое мембраной, накладывающееся на пластинку А. В последнее время построены диали- _

заторы, работающие при вы- /у?

	г	1
1		¹¹
1	1 ¹	И
1		ill
		HI
	1 ¹	III
	1 ¹	Ί\|
	i !	"1
		Π
		Ή

	« !	Η
1		¹
1 1	¹ i	;!\|
1		У
1		V
		Л

соком температуре. Диализа тор Пейде состоит из стакана, в к-ром золь нагревается до 70—90°. В стакан опущена пергаментная трубка, через которую все время протекает дистиллированная вода комнатной <°. Здесь достигается не только повышение ί°, но, что еще важнее, высокий Г-ный градиент. Хорошо и удобно сконструирован «скорый диализатор» Гутбира. Внешний фаянсовый сосуд удобен тем, что хорошо противостоит всяким химическим воздействиям.Внутри его помещается вращающаяся «клетка», обтянутая пергаментной мембраной. Кроме того, имеется мешалка, вращающаяся в противоположном направлении. Этим достигается постоянная высокая разность концентраций по обе стороны мембраны. Через этот диализатор можно про-

Фнг. 1.

пускать как холодную, так и горячую воду. Для технических целей употребляются диализаторы, построенные по типу фильтрпрессов; они состоят из деревянных рам, сообщающихся между собой каналами. Эти рамы затягиваются пергаментной бумагой в такой последовательности, что образуется ряд замкнутых камер, наполненных диализуемым веществом (например,мелассой), чередующихся с другим рядом камер, через которые пропускается горячая вода.

Механизм действия мембраны с первого взгляда кажется очень простым. Очевидно, норы мембраны должен быть достаточно велики, чтобы пропускать молекулы кристаллоида, и в то же время достаточно малы, чтобы задерживать гораздо более крупные коллоидные частицы. Однако ближайшее исследование вопроса показало,что процесс Д.усложняется еще влиянием других факторов. Коллоидные частицы м. б. и меньше, чем поры мембраны, и все же задерживаться ею. Это происходит, с одной стороны, благодаря адсорбции (смотрите) частиц стенками пор, а с другой— вследствие их коагуляции при соприкосновении с поверхностью мембраны. Поэтому выбор мембраны до некоторой степени связан с индивидуальными свойствами того или иного коллоида.

Д. находит себе применение как в препаративно-технических, так и в нек-рых других фабричных производствах. Особенно часто он применяется для приготовления различных коллоидных фармацевтич. препаратов вроде гидрозоля окиси железа, альбу-мннатов железа и серебра, и т. д. Далее, им

пользуются для очистки ферментов, пепсина и многих растительных и животных вытяжек. В кожевенном производстве для приготовления дубильных экстрактов употребляются особые диффузоры, которые, хотя и не имеют полупроницаемых мембран, все же действуют на принципе Д., т. к. сам дубильный материал является до некоторой степени полупроницаемой перегородкой. В нек-рых случаях Д. пользуются для приготовления особенно чистых и специальных сортов желатины (смотрите Желатина в фотографии). Кроме того, следует также упомянуть об очистке мелассы с помощью Д. в сахарном производстве, хотя этот метод очистки постепенно выходит из практики. В последнее время диализ ускоряют применением больших давлений или электрич. тока, но эти модификации Д. носят и особые названия—ультрафильтрация и электросмос. См. Коллоиды.

Лит.: Н e b lc г F. Ultrafiltration und Dialyse, Kolloidchemisclie Technologic, llandbuch. lirsg. v. It. Liesegang. Dresden—Leipzig, 1927. H. Песков.