W s z e c h ś w i a t
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N POLSK IEGO T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W IM. K O P E R N I K A
S,
SIERPIEŃ 1956 Z E S Z Y T 8
P A Ń S T W O W E W Y D A W N I C T W O N A U K O W E
Z a leco n o do b ib lio te k n a u c z y c ie lsk ic h i lic e a ln y c h p ism em M in isterstw a O ś w ia ty
/
sk ich i lic e a ln y c h pis n r IV /O c-2734/47
*
T R E Ś Ć Z E S Z Y T U 8 (1864)
M a ś l a n k i e w i c z K ., P i o t r C u r i e ... 177 T o m a s s i W ., B u d o w a r o z tw o r ó w e le k tr o litó w ... 180 F e j k i e 1 W ., O n ie d o b o r a c h p o k a rm o w y c h i g ł o d z i e ... 183 K a r p i a k S., C zy o rg a n iz m y z w ie rz ę c e m o g ą p r z y s w a ja ć d w u tle n e k w ę g la ? . 188 P a u t s c h F., P r z y s to s o w a n ie d o b a r w y p o d ło ż a u s z a r a ń c z a k ó w . . . . 191 P ę c z a l s k a A ., N o w a r o ś lin a u p r a w n a ...192 G r o m a d s k a M., W ie lo ż e rn o ś ć z w ie r z ą t a z m ie n n o ść ś r o d o w is k a . . . . 194 T o m e k W ., Z b io lo g ii sz c z y g ła C a rd u e lis C a r d u e l i s ... 196 B ł a s z c z y k H ., E g z o ty c z n e ro ś lin y w o d n e h o d o w a n e w n a s z y c h a k w a r ia c h 198 D ro b ia z g i p rz y r o d n ic z e
P o lo w a n ie n a o k a p i (I. V e t u l a n i ) ... 201 R y b a z „ r a d a r e m " (A. L e ń k o w a ) ... 202 Z a s to s o w a n ie ig ie litu d o z a tr u w a c z e k e n to m o lo g ic z n y c h (M. S z y m c z a k o w sk i) 202 K a n a ł S u e s k i, j a k o f u r t k a d la g e o g ra fic z n e g o r o z p r z e s tr z e n ia n ia się r y b (I. V.) 203 C h ro n ią — n o w a je d n o s tk a c z a su (I. V . ) ... 203 O k rz e m k i a m a t e m a t y k a (J. Z. K a d ł u b o w s k a ) ... 203 G a z e la (J. F u d a k o w s k i ) ... 204 P ro f . d r J a n M y d la r s k i — W s p o m n ie n ie p o ś m ie r tn e (A d a m W a n k e ) . • 205 L is ty d o R e d a k c ji
W s p r a w ie ż b ik a (P. S u m i ń s k i ) ... 205 W s p r a w i e w p ły w u s ło ń c a n a r e a k c ję T a k a ty (J. S ł o m k a ) ...206 S p r a w o z d a n ie O d d z ia łu T o ru ń s k ie g o P o ls k ie g o T o w a r z y s tw a P rz y r o d n ik ó w
im . K o p e r n ik a z o k r e s u od 25. I. 1955 — 20. II I. 1956 ... 207
S p i s p l a n s z
I. D O L IN A W IS Ł Y W O K O L IC Y K U L IN A p o d W ło c ła w k ie m fo t. J . S iu d o w s k i I I — II I. G Ł O W A D W U L E T N IE G O G Ł U S Z C A W O K R E S IE T O K O W A N IA fo t. J . M a r c h le w s k i IV. K R Y S Z T A Ł Y G IP S U Z IŁ Ó W P L IO C E Ń S K IC H p o d D o b rz y n ie m
n a d W isłą — fo t. J . S iu d o w s k i
N a o k ła d c e : J A B Ł K A — fo t. W, S tr o jn y
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. K O P E R N I K A
SIERPIEŃ 1956 ZESZYT 8 (1864)
K A Z IM IE R Z M A Ś L A N K IE W lC Z (K rak ó w )
P I O T R C U R I E (w 50 rocznicę śmierci)
Pięćdziesiąt la t minęło od śmierci jednego z najw ybitniejszych fizyków działających na przełom ie XIX i XX wieku. 19 kw ietnia 1906 ro
ku zginął tragicznie na jednej z ulic Paryża pod kołami wozu ciężarowego P i o t r C u r i e . Przedw cześnie przerw ane zostało pasmo życia wielkiego człowieka i wybitnego badacza w pełni
sił i twórczej działalności.
P iotr Curie urodził się 15 m aja 1859 r. w P a
ryżu, z którym był związany całym swym ży
ciem. Był on drugim synem doktora medycyny E u g e n i u s z a C u r i e , o trzy i pół roku młodszym od swego b rata J a k u b a . Nie uczę
szczał ani do szkoły powszechnej, ani średniej, lecz kształcił się w domu, co pozostawało w związku z oryginalnym typem umysłowości i niezależnym charakterem chłopca, którem u niełatw o było dostosować się do w ym agań i prze
pisów szkoły publicznej.
P io tr Curie interesuje się już niem al od dzie
ciństw a zagadnieniam i z fizyki. Mając la t 16 zdaje egzamin dojrzałości, a w dw a lata później uzyskuje licencjat nauk fizycznych. W yróżnia
ny przez swych profesorów dzięki zw racają
cym uwagę zdolnościom, 19-letni młodzieniec zostaje asystentem prof. D e s a i n s a na w ydziale m atem atyczno-przyrodniczym Uni
w ersytetu Paryskiego; na tym stanowisku po
zostaje przez pięć lat i tu przeprowadza swe pierw sze prace doświadczalne.
Tem atem pierwszej pracy P iotra Curie, wy
konanej wspólnie z profesorem Desainsem, było
określenie długości fal cieplnych za pomocą sto
su term oelektrycznego i siatki metalowej. Na
stępnie wspólniej ze swym bratem Jakubem, który po uzyskaniu licencjatu pracow ał w m i
neralogicznym laboratorium jako asystent prof.
F r i e d 1 a, rozpoczął prace z zakresu krysta
lografii. Już w krótkim czasie młodzi badacze mogli poszczycić się poważnymi osiągnięciami.
Zasługą braci Curie było odkrycie zjaw ska p i e z o e l e k t r y c z n o ś c i , polegającego na polaryzacji elektrycznej, wywołanej ściskaniem lub rozciąganiem kryształów. Zjawisko to wy
kazują tylko kryształy o określonej sym etri, a mianowicie nie posiadające środka sym etri, np. kryształy kw arcu lub turm alinu. Wyniki swych badań ogłaszają w r. 1880 w pracy Re- cherches sur la piezo-electricite. Należy podkre
ślić, że odkrycie to nie nastąpiło przypadkowo, lecz w w yniku badań sym etrii kryształów zgo
dnie z przew idyw aniam i w ystąpienia tego ro
dzaju zjawiska.
Sporządzony przez braci Curie tzw. p i e z o- k w a r c czyli kw arc piezoelektryczny znalazł zastosowanie w pom iarach m ałych nabojów elektrycznych i prądów o m ałym natężeniv- Miało to niem ałe znaczenie w różnych b a d a
niach późniejszych, zwłaszcza w dziedzinie pro
mieniotwórczości.
W związku z tym i badaniam i bracia Curie ulepszyli stosowany dotychczas typ ełektrom e- tru, który wszedł później w użycie we F rancji pod nazwą e l e k t r o m e t r u C u r i e .
23
A l /
* * * 7 ś 6
178
P io t r C u rie w r o k u 1903
Niedługo jednak trw ała w spółpraca obu braei.
Jakub bowiem w yjechał w r. 1883 do Mont- pellięt, gdzie pow ołany został na profesora m i
neralogii (jako M aitre de Conferences). Piotr obją/ stanow isko kierow nika prac (Chef de tra- vaiix) w M iejskiej Szkole Fizyki i Chemii P rze
mysłowej, gdzie spędzi dwadzieścia dw a lata.
Popiero w kilkanaście la t później za znako- m(te p race z zakresu krystalografii otrzym ali bjacia Jak u b i P io tr C urie (1895) nagrodę Pian te.
W stary ch m urach Szkoły Fizyki i Chemii Jracował P io tr Curie początkowo jako kierow nik prac laboratoryjnych, a następnie jako pro
cesor, poświęcając w szelki w olny czas od nad
z o r u nad pracam i uczniów sam odzielnym bada
niom, przew ażnie z zakresu fizyki kryształów.
W latach 1884 i 1885 ogłosił dwie rozpraw y 0 sy m etrii kryształów . In teresu jąca praca teo re
tyczna o wzroście kryształów ukazała się w r.
-885. Również i w latach następnych zajm ow ał się zagadnieniem sym etrii kryształów , ogłasza
jąc dalsze prace z tei dziedziny w latach 1893 1 1895.
Piotr Curie zdaw ał sobie dobrze spraw ę z te go, że krystalografia, która za jego czasów po
wszechnie była uw ażana za część m ineralogii — mineralogow ie bowiem najw ięcej zajm ow ali się
krystalografią — należy właściwie do fizyki.
W jednej ze swych prac w yraził przekonanie, że do fizyki należy wprowadzić praw a sym etrii znane krystalografom ; stw ierdził on również, że pierw iastki sym etrii, w ystępujące na k ry ształach, obejm ują wszystkie zjawiska fizyczne.
P raca w Szkole Fizyki i Chemii wym agała wiele czasu, ponieważ trzeba było niemal od podstaw przygotować wszelkie urządzenia po
trzebne do w ykonyw ania prac laboratoryjnych.
Również kierow anie pracam i uczniów, przy pomocy tylko jednego laboranta, nie było rzeczą łatwą. Z wszystkich tych zadań wywiązywał się P iotr Curie doskonale, w kładając wiele orygi
nalnych pomysłów w urządzanie laboratorium . Dopiero po zorganizowaniu prac laboratoryj
nych mógł P io tr Curie myśleć o wznowieniu w łasnych prac doświadczalnych, które przepro
w adzał w niezm iernie prym ityw nych w aru n kach. N iektóre z nich w ykonywał w sali ćwi
czeń, gdy nie odbyw ały się w niej żadne zajęcia ze studentam i, część w wąskim przejściu pomiędzy schodami a salą ćwiczeń.
W latach 1889— 1891 zajął się zbudowaniem nowego typu wagi analitycznej, która do dnia dzisiejszego znana je st pod nazwą „wagi C urie“. W wadze tej używ anie najm niejszych odważników zastąpił odczytywaniem wychyleń za pomocą m ikroskopu przy zastosowaniu tłu m ienia powietrznego. Ten nowy typ wagi anali
tycznej okazał się szczególnie użyteczny w tych badaniach, w których dokładność ważenia za
leży od szybkiego przeprow adzenia tej czyn
ności.
Z kolei (około r. 1891) przystąpił P iotr Curie do badania własności m agnetycznych ciał w róż
nych tem peraturach dla określenia własności ciał diamagnetycznych, słabo m agnetycznych i ferrom agnetycznych. Uzyskane w yniki ogłosił w pracy z r. 1895, na podstaw ie której uzyskał stopień doktora filozofii w Sorbonie. W tym sam ym roku zostaje profesorem Szkoły Fizyki i Chemii Przem ysłowej. W tym też roku zostaje zaw arte małżeństwo P iotra Curie i M a r i i S k ł o d o w s k i e j . Q trw ałej w artości badań nad zjaw iskam i magnetycznym i świadczy p ra wo określające zależność własności m agnetycz
nych od tem peratury, zwane od odkrywcy „pra
wem C urie“,
Gdy w kom unikacie złożonym Akademii Francuskiej n a wiosnę 1898 r. przez M arię Skło- dow ską-Curie zapowiedziane zostało istnienie nowego pierw iastka o znacznie silniejszej ak
tywności od uranu, P io tr Curie postanowił rzucić chwilowo badania nad kryształam i, by swą wiedzą i doświadczeniem pomóc żonie w w yodrębnieniu now oodkrytego pierw iastka.
N astępny kom unikat, złożony Akademii w lipcu tegoż roku, donoszący o odkryciu nowego p ier
wiastka, p o l o n u , jest podpisany przez P i o t r a i M a r i ę C u r i e . Również i kom uni
k at z grudnia 1898 r. o odkryciu pierw iastka r a d u został podpisany wspólnie przez P iotra
W S Z E C H Ś W I A T
«
S ie r p ie ń 1956 179
i M arię Curie (wraz z ich ówczesnym współpra
cownikiem G. B e m o n t e m ) . Podobnie i w dal
szej czteroletniej pracy nad wyodrębnieniem radu P iotr Curie pracuje wspólnie z żoną.
Wspólnie też ogłaszają prace z tego okresu: Sur une nouvelle substance radioactive (le polo- nium ) (1898), -Sur une nouvelle substance radio- active (le radium) (1898), Sur la radioactivite provoquee par les rayons de Becąuerel (1899), Sur la radioactivite du thorium (1899), Sur les effets chimiąues des rayons du radium (1899), Sur la charge electriąue des rayons deviables du radium (1900), Sur la penetration des rayons de Becąuerel non deviables. Wszystkie te prace były ogłoszone w Comptes Rendus de l’Acad.
des Sciences (Paris).
W r. 1900 otrzym uje P iotr Curie propozycję objęcia katedry fizyki na Uniwersytecie Genew
skim, nie przyjm uje jednak tego korzystnego stanowiska, nie chcąc przeryw ać prac nad wydzielaniem radu. Ponieważ dotychczasowa skrom na pensja niezupełnie w ystarcza na u trzy m anie domu, Piotr Curie jest zmuszony wziąć dodatkowe zajęcie na Politechnice, a następnie w Sorbonie. Dopiero w r. 1904 otrzym uje spe
cjalnie dla niego utworzoną katedrę fizyki na wydziale m atem atyczno-przyrodniczym Uni
w ersytetu Paryskiego w charakterze profesora zwyczajnego. Nie może jednak dostać labora
torium, o którym marzy od wielu lat, by móc intensyw niej oddać się ukochanym badaniom i doświadczeniom. Dopiero gdy listownie za
wiadom ił władze uniw ersyteckie, że wobec b ra ku laboratorium woli zrezygnować z katedry i pozostać na dotychczasowym stanowisku w Szkole Fizyki i Chemii Przemysłowej z p ra
wem do swej skromnej dwupokojowej pracow ni, uniw ersytet zwraca się do parlam entu, który wreszcie przyznaje kredyty na wybudowanie skromnego laboratorium przy nowoutworzonej katedrze fizyki.
W tym okresie ogłosił kilka prac bądź samo
dzielnie, bądź wspólnie z innymi. Odnoszą się one przede wszystkim do zagadnień związanych z promieniotwórczością. Są to prace obejm ują
ce: badania nad promieniotwórczością induko
w aną (wspólnie z A. D e b i e r n e’e m, a od
dzielnie wspólnie z J. D a n n e’e m), nad prze
wodnictwem w dielektrykach ciekłych, nad ema- nacją radową, nad wydzielaniem ciepła przez rad (wspólnie z A. L a b o r d e’e m), nad dyfuzją em anacji radu w pow ietrzu (wspólnie ż J. Dan- n e ’em), nad promieniotwórczością gazów z cie
płych źródeł (wspólnie z A. Laborde’em), nad fizjologicznym działaniem prom ieni radu (wspól
nie z H. Beąuerelem).
Po odkryciu radu Piotr Curie zajął się bada
niem w pływ u nowego pierw iastka na organizm zwierząt, pracując razem ze znakom itym i leka
rzam i B o u c h a r d e m i B a l t h a z a r d e m .
W krótkim czasie udało im się stwierdzić, że rad niszczy chore komórki. Nowa gałęź lecznic
tw a otrzym ała nazwę c u r i e t e r a p i i . Zaraz po stw ierdzeniu fizjologicznego działania radu Piotr Curie, nie zważając na niebezpieczeństwo, poddał próbom swe ram ię i z zadowoleniem ob
serwował uszkodzenie skóry, o czym donosił w komunikacie do Akademii.
Prace Piotra Curie cieszyły się wysokim uznaniem zarówno w kraju, jak i za granicą.
Szczególnie w związku z badaniam i nad radem otrzym ał on wiele najwyższych odznaczeń na
ukowych, jak medal D avy’ego i nagrodę No
bla (1903); pierwsze z tych odznaczeń zostało przyznane wspólnie z M arią Skłodowską-Curie, podobnie nagroda Nobla została w połowie przy
znana małżonkom Curie (w połowie H enrykowi Becąuerelowi). Piotr Curie był również człon
kiem wielu akademii i tow arzystw naukowych.
M. in. w r. 1905 został członkiem Akademii Umiejętności w Krakowie.
P iotr Curie odznaczał się w yjątkow ym i zale
tam i charakteru. Skrom ny aż niem al do prze
sady uważał za cel swego życia pracę naukową, której starał się wszystko podporządkować. Bez
interesowne umiłowanie dociekań i badań n a
ukowych cechowało całą jego twórczość i prze
nikało w szystkie jego prace naukowe. Niemal w każdej z ogłaszanych rozpraw pozostawił twórczą myśl, rozw ijaną z powodzeniem przez następców. W ystarczy przypomnieć jego pracę o w ydzielaniu ciepła przez rad, która stała się podstawą śmiałej hipotezy E. R u t h e r f o r d a o rozpadzie atomu. Tu niew ątpliw ie były po
czątki myśli ludzkiej o energii atomowej.
Jak niezapomniane, a zarazem aktualne jesz
cze dzisiaj — w okresie praktycznego wyko
rzystania energii atomowej — są słowa wypo
wiedziane przez P iotra Curie w r. 1905 w Sztok
holmie w czasie w ręczania mu i M arii Skło- dow skiej-Curie oraz Henrykowi Becąuerelowi nagrody Nobla za odkrycie n aturalnej prom ie
niotwórczości ^ „Może zrodzić się myśl, iż w rę
kach zbrodniczych rad mógłby się stać bardzo niebezpieczny. Nasuwa się więc pytanie, czy poznawanie tajników n atu ry przynosi pożytek ludzkości, czy też — przeciwnie — poznanie to przyniesie jej szkodę. C harakterystyczny jest tu przykład w ynalazków Nobla. Silne m ateriały wybuchowe pozwoliły ludziom dokonać prac godnych podziwu, ale są one równocześnie stra
szliwym narzędziem zniszczenia w rękach wiel
kich zbrodniarzy, którzy wciągają narody w wojny. Należę do tych, którzy wraz z Noblem myślą, że ludzkość wyciągnie więcej dobra niż zła z nowych odkryć1'.
1 P rz y p o m n ia n e i z a c y to w a n e p rz e z p ro f. J . H u rw ic a w p rz e d m o w ie d o d ru g ie g o p o ls k ie g o w y d a n ia p r a c y M a rii S k ło d o w s k ie j-C u rie : P io tr C urie. W a rs z a w a 1953.
P a ń s tw o w e W y d a w n ic tw o N a u k o w e .
3’
180 W S Z E C H Ś W I A T
W IT O L D T O M A S S I (W arszaw a)
B U D O W A R O Z T W O R Ó W E L E K T R O L I T Ó W
C e le m te g o a r t y k u ł u je s t p r z e d s ta w ie n ie , b e z z b y t
n ie g o w c h o d z e n ia w szczeg ó ły , s t r u k t u r y ro z tw o r ó w e le k tr o litó w w ś w ie tle w s p ó łc z e s n y c h p o g lą d ó w . P rz e z ro z tw ó r e le k t r o l it u ro z u m ie m y t u ro z tw ó r u tw o rz o n y z c ie k łe g o r o z p u s z c z a ln ik a i s k ł a d n ik a ro z p u s z c z o n e g o , k tó r y w ro z p u s z c z a ln ik u ty m w y s tą p i w c a ło ś c i lu b c z ę ścio w o w p o s ta c i jo n ó w . R o z tw ó r t a k i w y k a ż e c h a r a k t e r y s ty c z n e p r z e w o d n ic tw o e le k tr y c z n e z w ią z a n e z r u c h e m jo n ó w w p o lu e le k t r y c z n y m z w a n e p r z e w o d n ic tw e m e le k tr o lity c z n y m .
R o z p o c z n ie m y o d o b ja ś n ie n ia p o ję c ia e le k tr o litu . N ie k tó r e s u b s ta n c je c z y s te w s t a n ie k r y s ta lic z n y m są z b u d o w a n e z jo n ó w . B ę d z ie t a k p r z e d e w s z y s tk im d la h a lo g e n k ó w p ie r w i a s tk ó w a lk a lic z n y c h , ta k i c h j a k n a p r z y k ła d c h lo r e k so d o w y N a C l, c h lo r e k p o ta s o w y KC1.
W s z y s tk ie ta k i e s u b s ta n c je , k tó r e c z y s te s ą z b u d o w a n e z jo n ó w , n a z y w a m y e le k t r o l it a m i w ła ś c iw y m i. R o z p u s z c z e n ie ic h p o w o d u je p r z e jś c ie jo n ó w z s ie c i k r y s ta lic z n e j do fa z y c ie k łe j, n ie p o w o d u je n a to m ia s t p o w s ta w a n ia jo n ó w , g d y ż b y ły o n e ju ż w s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j p rz e d ro z p o c z ę c ie m p ro c e s u r o z p u s z c z a n ia . O tr z y m a n y r o z tw ó r z a w ie r a jo n y p o c h o d z ą c e z s u b s ta n c j i r o z p u s z c z o n e j.
Z n a c z n ie w ię c e j s u b s ta n c ji z a lic z y m y do e le k tr o litó w p o te n c ja ln y c h . P rz e z tę n a z w ę b ę d z ie m y ro z u m ie li ta k ie s u b s ta n c je , k tó r e ja k o c z y s te n ie s ą z b u d o w a n e z j o n ó w , w y tw a r z a j ą n a to m i a s t jo n y p o d c z a s r o z p u s z c z a n ia w w y n ik u w s p ó łd z ia ła n ia z ro z p u s z c z a ln ik ie m . Z a r ó w n o ro z tw o r y e le k t r o l it ó w w ła ś c iw y c h j a k i e le k tr o litó w p o te n c j a ln y c h z a w ie r a j ą jo n y i w y k a z u ją c e c h y w s p ó l
n e . J a k o p r z y k ł a d e le k t r o l it ó w p o te n c j a ln y c h m o ż e m y p rz y to c z y ć c h lo r o w o d ó r HC1, k w a s o c to w y C H3C O O H , k tó r e c z y s te n ie z a w ie r a j ą jo n ó w , ch o ć w y tw o r z ą je ła tw o w w ie lu ro z tw o r a c h .
P r o c e s ro z p u s z c z a n ia j e s t d o sy ć s k o m p lik o w a n y i a b y le p ie j z ro z u m ie ć s t r u k t u r ę r o z tw o r ó w , k tó r e s ą w y n i
k ie m te g o p ro c e s u , m u s im y i je m u s a m e m u p o św ię c ić n a w s tę p ie tr o c h ę u w a g i.
R o z p u s z c z a n a m o ż e b y ć s u b s ta n c ja s ta ła , c ie k ła lu b g a z o w a . R o z p u s z c z a n ie s u b s ta n c ji s ta łe j (k r y s ta lic z n e j) p o le g a n a p r z e jś c iu e le m e n tó w s i a t k i k r y s ta lic z n e j, k t ó ry m i m o g ą b y ć jo n y , a to m y lu b c z ą s te c z k i, do fa z y c ie k łe j ro z tw o r u , j e s t w ię c p o łą c z o n e ze z n is z c z e n ie m s ia tk i, k r y s ta lic z n e j. J e d n o c z e ś n ie z ty m e le m e n ty s i a t k i z a w sz e r e a g u j ą z c z ą s te c z k a m i ro z p u s z c z a ln ik a , tw o rząc. z n im i w ię k s z e k o m p le k s y , z b u d o w a n e z jo n u , a to m u czy c z ą s te c z k i s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j i z a z w y c z a j k ilk u lu b n a w e t k il k u n a s t u c z ą s te c z e k r o z p u s z c z a ln ik a . M ó w im y t u o s o lw a t a c ji n p . jo n ó w lu b c z ą s te c z e k s iib s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j c z ą s te c z k a m i r o z p u s z c z a ln ik a . W p r z y p a d k u w o d y s o l w a ta c ję n a z y w a m y h y d r a t a c ją . D la w ie lu s u b s ta n c ji p o d c z a s p ro c e s u r o z p u s z c z a n ia z a c h o d z i je s z c z e i p r z e b u d o w a ic h c z ą s te czek. C z ą ste c z k i m o g ą ro z p a ś ć s ię n a jo n y , n a a to m y , lu b ic h s k u p ie n ia a lb o te ż łą c z y ć s ię p o d w ie lu b tr z y w w ię k s z e zesp o ły . P o d c z a s r o z p u s z c z a n ia n a s tę p u je w y tw o rz e n ie z o d d z ie ln y c h , c z y s ty c h s k ła d n ik ó w p r z y szłeg o ro z tw o r u : s u b s ta n c ji ro z p u s z c z a n e j i r o z p u s z c z a ln ik a fa z y m ie s z a n e j — ro z tw o r u , w k tó r y m c z ą
s te c z k i o b u s u b s ta n c ji s ą w y m ie s z a n e i s iln ie o d d z ia ł u j ą w z a je m n ie n a s ie b ie ; z a w sz e p r z y ty m w y s tę p u je s o lw a ta c ja .
R o z p u sz c z a n ie cieczy w ' ciec zy lu b g a z u w ciec zy r ó ż n i się ty lk o ty m od teg o , co p o d a liś m y w y ż e j, że n ie m a n is z c z e n ia s i a tk i k r y s ta lic z n e j s u b s ta n c ji ro z p u s z c z a n e j. R e s z ta j e s t ta k a s a m a .
T e m a te m n a s z y c h ro z w a ż a ń s ą ro z tw o r y e le k tr o l i
tó w — r o z tw o r y z a w ie r a ją c e jo n y . A w ię c a lb o r o z p u s z c z e n iu u le g ła t u s u b s ta n c ja z b u d o w a n a z jo n ó w , n a p r z y k ła d c h lo r e k so d o w y ; jo n y p rz e c h o d z ą do r o z tw o r u i u le g a ją s o lw a ta c ji, r o z tw ó r s k ła d a się z c z ą s te c z e k ro z p u s z c z a ln ik a (np. w o d y ) o ra z z o b u r o d z a jó w s o lw a to w a n y c h jo n ó w (w p r z y p a d k u c h lo r k u s o d o w eg o m ie lib y ś m y jo n c h lo r u Cl— i so d u N a + p o w ią z a n e z c z ą s te c z k a m i ro z p u s z c z a ln ik a ). A lb o te ż c z ą s te c z k i e le k t r o l it u p o te n c ja ln e g o , m ie s z a ją c się z c z ą ste c z k a m i ro z p u s z c z a ln ik a , u le g a ją w c a ło śc i (np. d la c h lo r o w o d o r u HC1 w w o d zie) lu b częścio w o (np. k w a s s ia r k o w y IL.SO ) w p e w n y c h s tę ż e n ia c h ) ro z p a d o w i (d y s o c ja c ji) n a jo n y . R o z tw ó r z a w ie r a c z ą ste c z k i r o z p u s z c z a ln ik a , s o lw a to w a n e jo n y i e w e n tu a ln ie s o lw a - to w a n e c z ą s te c z k i s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j. W a rto w s p o m n ie ć , że ro z p u s z c z a ln ik i e le k tr o litó w p r z e w a ż n ie s a m e d y s o c ju ją te ż w p e w n e j m ie rz e n a jo n y . W o d a d a je jo n y w o d o ro w e H + i w o d o ro tle n o w e O H —, c zęsto s to s o w a n y ja k o ro z p u s z c z a ln ik a m o n ia k d a je jo n y H + o ra z N H 2- itd ., p r z y cz y m jo n y ro z p u s z c z a ln ik a r ó w n ie ż u le g a ją s o lw a ta c ji, n a p r z y k ła d j o n w o d o ro w y H + w w o d z ie d a je z je j c z ą s te c z k ą jo n h y d ro n io w y H3O + — j e s t to s o lw a to w a n y (h y d r a to w a n y ) je d n ą c z ą s te c z k ą w o d y jo n w o d o ro w y .
E le k tr o li t w ro z tw o r z e d a je p e w n ą lic z b ę jo n ó w . L ic z b a t a z a le ż y m ię d z y in n y m i o d teg o , j a k a część ro z p u s z c z o n e g o e le k t r o lit u w y s tę p u je w ro z tw o r z e w p o s ta c i c z ą ste c z e k , a j a k a w p o s ta c i jo n ó w . J e ś li e le k t r o l it j e s t ty lk o w p o s ta c i jo n ó w , to n a z y w a m y go m o c n y m e le k tr o lite m . J e ś li o b o k jo n ó w w y s tę p u ją i c z ą ste c z k i, e le k t r o l it b ę d z ie s ła b y lu b ś re d n i. O d ró ż n ie n ie m ię d z y n im i o p ie r a m y n a w a r to ś c i lic z b o w e j w ła ś c iw e g o d la d a n e g o e le k t r o l it u w d a n y m ro z tw o rz e tz w . s to p n ia d y s o c ja c ji e le k tr o lity c z n e j. S to p n ie m d y s o c ja c ji e le k tro lity c z n e j n a z y w a m y s to s u n e k lic z b y c z ą s te c z e k s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j, k tó r e z d y - s o c jo w a ły n a jo n y , do o g ó ln e j lic z b y c z ą s te c z e k s u b s t a n c ji ro z p u s z c z o n e j w p ro w a d z o n y c h do ro z tw o r u . J e ś li s to p ie ń d y s o c ja c ji j e s t m a ły i n ie p r z e k r a c z a w a r t o ści 0,1, to e le k t r o l it n a z y w a m y s ła b y m , je ś li j e s t p o n a d 0 , 1 a p o n iż e j je d n o ś c i — e le k t r o l it j e s t ś re d n i.
N a le ż y z a z n a c z y ć , ż e t a s a m a s u b s ta n c ja ro z p u s z c z o n a m o ż e b y ć e le k tr o lite m m o c n y m , ś r e d n im lu b sła b y m , z a le ż n ie o d z a k r e s u s tę ż e n ia i d o b o ru ro z p u s z c z a ln ik a . T a k n a p r z y k ła d k w a s s ia r k o w y w ro z c ie ń c z o n y c h r o z tw o r a c h w o d n y c h je s t e le k t r o l it e m m o c n y m , w s t ę ż o n y c h s t a j e się ś r e d n im , z ja w ia ją s ię c z ą s te c z k i n i e - z d y s o c jo w a n e . K w a s a z o to w y j e s t e le k tr o lite m m o c n y m w r o z tw o r a c h w o d n y c h d o s tę ż e n ia 3,5 m o la n a li tr , ś r e d n im w w y ż sz y c h s tę ż e n ia c h ; w r o z tw o r a c h w a lk o h o lu m e ty lo w y m j e s t e le k t r o l ite m ś r e d n im , s ł a
S i e r p i e ń 1956 181
b y m s t a je się w jesz c z e in n y c h ro z p u s z c z a ln ik a c h . R o z c ie ń c z a n ie r o z tw o r u z aw sze z w ię k sz a s to p ie ń d y s o c ja c ji e le k tro lity c z n e j (u w a g a t a n ie d o ty czy c a łk o w ic ie z d y - s o c jo w a n y c h m o c n y c h e le k tro litó w , do k tó r y c h n ie m a r a c j i s to s o w a n ie p o ję c ia s to p n ia d y so c ja c ji).
D y s o c ja c ji c z ą ste c z e k n a jo n y s p r z y ja w y s o k a w a r to ś ć s ta łe j d ie le k tr y c z n e j ro z p u s z c z a ln ik a , p o n ie w a ż d z ia ła ją c e m ię d z y jo n a m i siły C o u lo m b a są o d w ro tn ie p ro p o r c jo n a ln e do w a r to ś c i te j s ta łe j. I m w ię c w y ższa s t a ła d ie le k tr y c z n a , ty m sła b sz e j e s t o d d z ia ły w a n ie j o n ó w n a sie b ie i tr u d n ie js z e p o łą c z e n ie ic h w c z ą s te c z k ę. W o d a ze w z g lę d u n a w y s o k ą w a rto ś ć s w o je j s ta łe j d ie le k tr y c z n e j (ok. 80) d a je w y ż sz ą d y s o c ja c ję e le k t r o lity c z n ą n iż in n e ro z p u s z c z a ln ik i.
R o z tw o ry e le k tr o litó w s ła b y c h z a w ie r a ją w ię k sz o ść s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j w p o s ta c i c z ą ste c z e k . J o n ó w j e s t m a ło , o d d z ia ły w a n ie ic h w z a je m n e n a sie b ie je s t n ie z n a c z n e , b o p rz e c ię tn e o d le g ło śc i m ię d z y n im i są d u ż e . G ro m a d z e n ie się jo n ó w w o m a w ia n e d a le j u g r u p o w a n ia , z w a n e c h m u r a m i jo n o w y m i, je s t m in im a ln e . R o z tw ó r z a w ie ra c z ą ste c z k i ro z p u s z c z a ln ik a , s o lw a to - w a n e c z ą s te c z k i s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j, n ie w ie lk ie ilo ś c i s o lw a to w a n y c h jo n ó w s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j.
P rz e w o d n ic tw o e le k tro lity c z n e ro z tw o ró w s ła b y c h e le k tr o li tó w j e s t n is k ie , b o m a ło j e s t jo n ó w w ty c h r o z tw o ra c h .
C e c h ą c h a r a k t e r y s t y c z n ą e le k tr o litó w s ła b y c h j e s t s p e łn ia n ie p rz e z s tę ż e n ia m o lo w e ic h jo n ó w i c z ą s te c z e k n ie z d y s o c jo w a n y c h p r a w a d z ia ła n ia m as. D la k w a s u o c to w eg o w r o z tw o r a c h w o d n y c h b ę d z ie m y m ie li d y s o c ja c ję e le k tro lity c z n ą c z ą s te c z e k k w a s u ty lk o n ie z n a c z n ą w e d łu g r ó w n a n ia re a k c ji
C H gC O O H = C H 3 C O O - + H +
O z n a c z y m y p rz e z ckw stę ż e n ie m o lo w e n ie z d y s o c jo w a - n e j części k w a s u , p rz e z ca i c/t o d p o w ie d n io stę ż e n ia m o lo w e a n io n u i k a tio n u (s tę ż e n ie m o lo w e je s t to s t o s u n e k ilo śc i m o li d a n e g o r o d z a ju c z ą ste c z e k lu b jo n ó w do o b ję to ś c i r o z tw o r u w y ra ż o n e j w litr a c h ). P r a w o d z ia ła n ia m a s p o d a je , że
Ca - = K c = co n st, g d y T = c o n st, (1)
Ckw
c z y li że w s ta łe j te m p e r a t u r z e r o z tw o r u ilo ra z K c je s t s ta ły , n ie z a le ż n y o d s tę ż e n ia ro z p u s z c z o n e g o k w a s u o c to w ego. P r a w o d z ia ła n ia m a s w te j p o s ta c i n ie m a z a s to s o w a n ia a n i d o e le k tr o litó w ś r e d n ic h a n i d o m o c n y c h .
W r o z tw o r a c h e le k tr o litó w ś r e d n ic h jo n ó w je s t dużo, p r z e c ię tn e o d le g ło śc i m ię d z y n im i są m n ie js z e , o d d z ia ły w a n ie w z a je m n e m ię d z y jo n a m i je s t z n a c z n e , tw o rz ą o n e u g r u p o w a n ia (np. c h m u r y jo n o w e), k tó r e o b s z e r
n ie j o m a w ia m y d a le j. T o w z a je m n e s iln e o d d z ia ły w a n ie jo n ó w p o w o d u je , że p r a w o d z ia ła n ia m a s w p o s ta c i w y ra ż o n e j w z o re m (1) n ie je s t s p e łn ia n e . P o z o s t a j e s łu s z n y w z ó r te g o s a m e g o ty p u , a le w k tó r y m z a m ia s t s tę ż e ń m o lo w y c h w y s tą p ią a k ty w n o ś c i m o lo w e jo n ó w i c z ą ste c z e k . T a k o to d la k w a s u azo to w eg o w ro z tw o r z e m e ta n o lo w y m b ę d z ie m y m ie li
HNO3 = H + + N O 3 - CLqb dek
— = Kac — co n st, g d y T = c o n s t (2)
A k ty w n o ść ac w y s tę p u je tu z a m ia s t s tę ż e n ia m o lo w e go c. M ię d z y a k ty w n o ś c ią i s tę ż e n ie m m o lo w y m je s t z w ią z e k
a c = c f c, (3)
g d zie f c j e s t to w s p ó łc z y n n ik a k ty w n o ś c i; u j m u je on p o d w z g lę d e m f o r m a ln y m s k u t k i w z a je m n e g o o d d z ia ły w a n ia jo n ó w n a sie b ie o ra z o d d z ia ły w a n ia jo n ó w n a c z ą ste c z k i. W e w z o rz e (1) m o ż n a b y ło p rz y ją ć , że w a r to ś c i w sp ó łc z y n n ik ó w a k ty w n o ś c i w y n o s z ą je d n o ś ć w s k u te k p ra k ty c z n e g o b r a k u ty c h o d d z ia ły w a ń .
R o z tw o ry m o c n y c h e le k tr o litó w o s tę ż e n ia c h n ie w y ż sz y c h od 0 , 0 0 1 n o rm a ln e g o w w o d z ie i n iż s z e j g ó r n e j g ra n ic y stę ż e n ia w in n y c h ro z p u s z c z a ln ik a c h w y k a z u ją p e w n e s p e c y fic z n e w ła s n o ś c i w sw e j w e w n ę tr z n e j s tr u k tu r z e . D y s o c ja c ja e le k t r o l it u n a jo n y j e s t t u c a łk o w ita , n ie z d y s o c jo w a n y c h c z ą ste c z e k s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j n ie m a w ogóle. M im o '* z n a c z n e g o ro z c ie ń c z e n ia ro z tw o r u j e s t je d n a k d u ż o jo n ó w , b o cało ść s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j j e s t w p o s ta c i jo n ó w . P r z e c ię tn e o d le g ło śc i m ię d z y jo n a m i b y ły b y d o sy ć z n a c z n e , g d y b y jo n y b y ły r ó w n o m ie rn ie ro z ło ż o n e w c a ły m ro z tw o rz e . W s k u te k o d d z ia ły w a n ia w z a je m n e g o jo n ó w p rz e c iw n y c h z n a k ó w teg o r ó w n o m ie rn e g o ro z m ie sz c z e n ia jo n ó w w ro z tw o r z e n ie m a . T a k oto j o n d o d a tn i b ę d z ie z w a ln ia ł r u c h p rz e s u w a ją c e g o się w je g o p o b liż u jo n u u je m n e g o , p r z e tr z y m u ją c go k o ło sie b ie , je d n o c z e ś n ie b ę d z ie o d p y c h a ł je d n o im ie n n e jo n y d o d a tn ie . W w y n ik u te g o d o k o ła k a ż d e g o jo n u w y tw a r z a się o to c z e n ie z jo n ó w z n a k u p rz e c iw n e g o , a te z k o le i s k u p ia ją n a z e w n ą tr z sie b ie jo n y z n a k u p rz e c iw n e g o do w ła s n e g o itd . W y tw a rz a s ię u g r u p o w a n ie jo n ó w o p e w n e j p ra w id ło w o ś c i b u d o w y z w a n e c h m u r ą jo n o w ą . J o n y w ro z tw o r z e g ro m a d z ą się w w ię k sz o ś c i w c h m u r y jo n o w e , w k a ż d e j c h w ili je s t j e d n a k p e w n a lic z b a jo n ó w p o z a c h m u r a m i; p o r u s z a ją s ię o n e in d y w id u a ln ie . S ą to jo n y , k tó r e w y r w a ły się z p e r y f e r ii c h m u r jo n o w y c h , n a p r z y k ła d w s k u te k z d e rz e ń z c z ą s te c z k a m i ro z p u s z c z a ln ik a i n ie w e sz ły je s z c z e w s k ła d in n e j c h m u ry . J o n y z g ro m a d z o n e w c h m u r z e jo n o w e j tr a c ą część s w o je j in d y w id u a ln o ś c i. C h m u r a n a p r z y k ł a d p o ru s z a s ię w ro z tw o r z e ja k o cało ść. W p r z y p a d k u w y tw o rz e n ia z e w n ę trz n e g o p o la e le k try c z n e g o w ro z tw o rz e p rz e z z a n u rz e n ie e le k tro d , u tr u d n io n y j e s t r u c h jo n ó w w k i e r u n k u o d p o w ie d n ie j e le k tro d y , b o siły d z ia ła ją c e m ię d z y z b liż o n y m i do sie b ie jo n a m i z n a k ó w p rz e c iw n y c h w o b rę b ie c h m u r y jo n o w e j p r z e c iw d z ia ł a j ą s iło m p o la z e w n ę trz n e g o . P r z e w o d n ic tw o r o z tw o r u j e s t m n ie js z e , n iż b y ło b y p rz y te j s a m e j lic z b ie jo n ó w w d a n e j o b ję to śc i, g d y b y jo n y ro z m ie ś c iły s ię r ó w n o m ie r n ie w ro z tw o rz e , n ie g r u p u j ą c s ię w c h m u r y j o n ow e.
I m b a rd z ie j ro z c ie ń c z o n y j e s t ro z tw ó r , ty m w ię k s z e s ą o d le g ło śc i p o m ię d z y p o sz c z e g ó ln y m i c h m u r a m i j o n o w y m i. Jo n , k tó r y o p u ś c ił c h m u r ę , d łu ż e j p o z o s ta n ie p o za j e j o b rę b e m , s t ą d w m ia r ę ro z c ie ń c z a n ia r o z tw o r u c o ra z m n ie js z a część jo n ó w j e s t z g r u p o w a n a w c h m u r y jo n o w e i c h m u r y t e s to p n io w o z a n ik a ją . J o n y w y ż szy ch w a rto ś c io w o ś c i o d d z ia ły w a ją c s iln ie j n a in n e jo n y p o d w y ż s z a ją e f e k t c h m u r jo n o w y c h i d łu ż e j z a c h o w u ją ic h is tn ie n ie w o b s z a rz e n is k ie g o s tę ż e n ia ro z tw o ru .
C h m u ry jo n o w e w y tw a r z a ją s ię ró w n ie ż w n ie z b y t s tę ż o n y c h r o z tw o r a c h e le k tr o litó w ś r e d n ic h , g d z ie jo -
182 W S Z E C H Ś W I A T n ó w j e s t d o sy ć d u żo . C h m u ry jo n o w e n ie w y s tę p u ją
n a to m ia s t w r o z t w o r a c h s ła b y c h e le k tr o litó w , w k tó r y c h n a w e t p r z y z n a c z n y m s tę ż e n iu ro z p u s z c z o n e g o e le k tr o l it u jo n ó w j e s t z b y t m a ło , a b y m o g ły o n e u tw o rz y ć tr w a łe u g r u p o w a n ia .
C z y te ln ik a m o ż e z a in te r e s o w a ć z a g a d n ie n ie , ja k i m i m e to d a m i n a jp e w n ie j s tw ie r d z a s ię o b e c n o ść l u b n ie o b e c n o ść c z ą s te c z e k s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j w ro z tw o rz e . P o z a s p o s o b a m i p o ś r e d n im i, p o le g a ją c y m i n a ty m , że z n a n e z d o ś w ia d c z e ń w ła s n o ś c i r o z tw o r ó w m o c n y c h e le k tr o litó w m o ż e m y le p ie j w y tłu m a c z y ć i z ro z u m ie ć , g d y z a ło ż y m y c a łk o w itą d y s o c ja c ję n a jo n y , m a m y ró w n ie ż m e to d y b e z p o ś r e d n ie , p o le g a ją c e n a b a d a n iu w ła s n o ś c i o p ty c z n y c h r o z tw o r ó w . C z ą ste c z k i d a ją in n e p a s m a w w id m a c h a b s o r p c y jn y c h i in n e lin ie w w id m a c h R a m a n a n iż jo n y . D la h a lo g e n k ó w p ie r w i a s tk ó w a lk a lic z n y c h n ie w y s tę p u j ą p a s m a i lin ie w ła ś c iw e c z ą s te c z k o m n a w e t w b a r d z o d u ż y c h s tę ż e n ia c h (do 10 m o li n a litr ) . M e to d y o p ty c z n e p o z w a la ją n a d o sy ć d o k ła d n e o z n a c z a n ie s tę ż e n ia p o sz c z e g ó ln y c h r o d z a jó w jo n ó w i c z ą s te c z e k w r o z tw o r z e . M o ż n a za p o m o c ą ty c h m e to d o z n a c z a ć s to p ie ń d y s o c ja c ji w r o z tw o r a c h e le k tr o litó w s ła b y c h i ś r e d n ic h .
Z teg o , c o śm y p o w ie d z ie li w y ż e j o c a łk o w ite j d y s o c ja c ji e le k tr o lity c z n e j m o c n e g o e le k tr o litu , w y n ik a , że s to s o w a n ie do d y s o c ja c ji m o c n e g o e le k t r o l it u p r a w a d z ia ła n ia m a s w p o s ta c i o d p o w ia d a ją c e j w z o ro w i (1) lu b w z o ro w i (2) j e s t p o z b a w io n e s e n s u , p o n ie w a ż z a ró w n o s tę ż e n ie j a k i a k ty w n o ś ć n ie z d y s o c jo w a n y c h c z ą s te c z e k są t u r ó w n e z e ru .
G d y s tę ż e n ie r o z tw o r u m o c n e g o e l e k t r o l it u p r z e k r a cza g r a n ic ę w s k a z a n ą p o p rz e d n io , s t r u k t u r a r o z tw o r u u le g a s to p n io w e j z m ia n ie . W z a je m n e z b io ro w e o d d z ia ły w a n ie jo n ó w z g ro m a d z o n y c h w c h m u r ę jo n o w ą p r z e ch o d z i s to p n io w o w o d d z ia ły w a n ie w z a je m n e p a r j o n ó w . T a k ie p a r y jo n o w e b y n a jm n ie j n ie o d p o w ia d a ją c z ą ste c z k o m ; jo n y z a c h o w u ją p ła s z c z e s o lw a tą c y jn e i o d le g ło śc i m ię d z y n im i m o g ą b y ć z n a c z n ie w ię k sz e , n iż b y to o d p o w ia d a ło w y m ia r o m c z ą s te c z e k . P o n ie w a ż ze w z ro s te m s tę ż e n ia w ię k s z a lic z b a jo n ó w z o s ta je z a w a r ta w te j sa m e j o b ję to śc i, o d d z ia ły w a n ia m ię d z y n im i s t a j ą się w ię k s z e ; te z w ię k s z o n e o d d z ia ły w a n ia p o w o d u ją b a rd z ie j z w a r te p o w ią z a n ie p a r jo n ó w z n a k ó w p r z e c iw n y c h . J o n y w p a r a c h jo n o w y c h m o g ą b y ć w m n i e j szej lu b w ię k s z e j o d le g ło śc i i w z w ią z k u z ty m m o c n ie j lu b s ła b ie j z w ią z a n e . W s k u te k te g o m o ż e z a r y s o w a ć się o d rę b n o ś ć w z a c h o w y w a n iu s ię p o s z c z e g ó ln y c h p a r jo n o w y c h , g d y w r o z tw o r z e w y tw o r z y się z e w n ę tr z n e p o le e le k try c z n e , n a p r z y k ł a d p r z e z w p r o w a d z e n ie do n ie g o d w ó c h e le k tr o d p o łą c z o n y c h z z e w n ę tr z n y m ź ró d łe m n a p ię c ia . J o n y m a ło o d s ie b ie o d d a lo n e , n a l e ż ą c e d o t a k z w a n y c h p a r b lis k ie g o d z ia ła n ia , w y w ie r a j ą n a s ie b ie o d d z ia ły w a n ia t a k m o c n e , ż e w p o lu z e w n ę tr z n y m p a r a ta k a n ie u le g a r o z e r w a n iu , jo n y n ie r o z p o c z y n a ją w ę d r ó w k i w p r z e c iw n y c h k ie r u n k a c h , k a ż d y d o w ła ś c iw e j e le k tr o d y i n ie b io r ą u d z ia łu w p rz e w o d z e n iu p r ą d u . J o n y b a r d z ie j o d le g łe od s ie b ie , n a le ż ą c e do p a r d a le k ie g o d z ia ła n ia , b io r ą u d z ia ł w p rz e w o d n ic tw ie . P a r y d a le k ie g o d z ia ła n ia z o s ta ją ro z e r w a n e s iła m i z e w n ę trz n e g o p o la e le k try c z n e g o .
D o r o z tw o r u e le k t r o lit u m o c n e g o , z a w ie r a ją c e g o p a r y b lis k ie g o i d a le k ie g o d z ia ła n ia , m o ż n a z a s to s o w a ć p o ję c ie s to p n ia d y s o c ja c ji e le k tr o lity c z n e j, s p e c y fic z n ie
go t u ro z u m ie ją c . S to p ie ń d y s o c ja c ji o k re ś lilib y ś m y m ia n o w ic ie j a k o s to s u n e k lic z b y jo n ó w z a w a r ty c h w p a r a c h d a le k ie g o d z ia ła n ia do o g ó ln ej liczb y jo n ó w w ro z tw o rz e . P o d k re ś la m y , że p a r y b lis k ie g o d z ia ła n ia n ie s ą c z ą s te c z k a m i. J o n y z a c h o w u ją w ła s n e p ła sz c z e s o lw a ta c y jn e , o d le g ło śc i m ię d z y n im i są w ię k sz e niż w y m ia r y c z ą ste c z k i, w id m a a b s o r p c y jn e i ra m a n o w s k ie n ie w y k a z u ją lin ii c h a r a k te r y s ty c z n y c h d la c z ąsteczek .
Z d a ls z y m w z ro s te m s tę ż e n ia ro z tw o r u p o w s ta ją co
ra z lic z n ie js z e w ię k sz e z e sp o ły jo n o w e , z a w ie r a ją c e po tr z y jo n y . J e ś li o z n a c z y m y o g ó ln ie a n io n s y m b o le m A, k a tio n z aś s y m b o le m K , to z e sp o ły ta k ie o d p o w ia d a ją sy m b o lo m
( A K A ) - (K A K ) +
S u m a r y c z n y n a b ó j e le k try c z n y ta k ic h z e sp o łó w n ie b ę d z ie ró w n y z e r u j a k d la p a r jo n o w y c h . U s ta la ją się w te d y w ro z tw o r z e s t a n y ró w n o w a g i d y s o c ja c ji i a s o c ja c ji ta k ic h z e sp o łó w jo n o w y c h
• A — + (A K ) = ( A K A ) - K + + (A K ) = (K A K )+
D la s tę ż e ń je s z c z e w y ż sz y c h p o ja w ia j ą s ię u g ru p o w a n ia z w ię k s z e j lic z b y jo n ó w . W r o z tw o r a c h stę ż o n y c h (po
w y ż e j je d n o n o r m a ln e g o ) w y s tę p u ją n a jr o z m a its z e u g r u p o w a n ia jo n o w e : p a r y b lisk ie g o i d a le k ie g o d z ia ła n ia (ty c h o s ta tn ic h s to s u n k o w o m ało ), t r ó jk i jo n o w e , w ię k sze u g r u p o w a n ia jo n ó w ; b a rd z o rz a d k o s tw ie rd z a n o tw o rz e n ie s ię z jo n ó w c z ą ste c z e k n ie z d y s o c jo w a n y c h . G d y c z ą s te c z k i ta k ie p o w s ta n ą , lu b g d y r o z tw ó r p o za c z ą s te c z k a m i ro z p u s z c z a ln ik a z a w ie r a je s z c z e in n e c z ą s te c z k i n ie e le k tr o litó w , to w s tę ż o n y c h r o z tw o r a c h p o w s ta j ą ró w n ie ż p o łą c z e n ia jo n ó w z ty m i c z ą ste c z k a m i.
W p e w n y c h b a rd z o s tę ż o n y c h ro z tw o r a c h , z a w ie r a j ą c y c h k ilk a lu b k ilk a n a ś c ie m o li s u b s ta n c ji ro z p u sz c z o n y c h w litr z e ro z tw o r u , s tw ie rd z o n o o b ecn o ść zło żo n y c h d u ż y c h c z ą ste c z e k u tw o rz o n y c h z k il k u in d y w i
d u ó w c h e m ic z n y c h , z a w ie r a ją c y c h ró w n ie ż ro z p u s z c z a l
n ik , j a k n a p r z y k ła d C a(N0 3)2- C O (N H 2)2. 3 H aO.
W s tę ż e n ia c h n iż s z y c h ta k ie c z ą ste c z k i r o z p a d a ją się n a jo n y i c z ą s te c z k i n ie e le k tr o litu .
S ta r a liś m y s ię p rz e d s ta w ić w sp o só b o p iso w y s t r u k tu r ę ro z tw o r ó w e le k tro litó w . S t r u k t u r a t a m oże b y ć r o z m a ita , z a le ż ą c od ja k o ś c i s k ła d n ik ó w r o z tw o r u o ra z o d s to s u n k ó w ilo śc io w y c h s k ła d n ik ó w , cz y li od s t ę ż e n ia ro z tw o r u .
J a k o ś ć s u b s ta n c ji ro z p u s z c z o n e j w d a n y m ro z p u s z c z a ln ik u i w d a n y m s tę ż e n iu d e c y d u je o s t r u k tu r z e w e w n ę tr z n e j ro z tw o r u , o ty m , czy b ę d z ie to ro z tw ó r e le k t r o lit u sła b e g o , ś r e d n ie g o czy m o cn eg o . Z d ru g ie j s t r o n y to sa m o in d y w id u u m c h e m ic z n e ro z p u s z c z o n e W r ó ż n y c h r o z p u s z c z a ln ik a c h i d la ty c h s a m y c h s t ę ż e ń d a ro z tw o r y e le k tr o litu m o cn eg o , ś r e d n ie g o lu b sła b e g o , p rz e d e w s z y s tk im w z a le ż n o śc i od w a rto ś c i s ta łe j d ie le k tr y c z n e j ro z p u s z c z a ln ik a (im n iż sz a , ty m d y s o c ja c ja słab sza).
J a k w y n ik a z n a sz e g o o p isu , w r o z tw o r a c h e le k t r o li
tó w p a n u je d u ż a ró ż n o ro d n o ś ć c z ą ste k , w k tó r y c h p o s ta c i w y s tę p u je s u b s ta n c ja ro z p u s z c z o n a : c z ą ste c z k i n ie z d y s o c jo w a n e , jo n y p o je d y n c z e , c h m u r y jo n o w e , p a r y b lis k ie g o i d a le k ie g o d z ia ła n ia , tr ó j k i jo n o w e , w ię k s z e u g ru p o w a n ia jo n o w e , p o łą c z e n ia jo n ó w z c z ą s te c z k a m i. N ie n a le ż y są d z ić , że ze z m ia n ą s tę ż e n ia sk o k o w o z m ie n ia s ię s t r u k t u r a ro z tw o r u , że n a p r z y
S ie r p ie ń 1956 183
k ła d z n ik n ą od r a z u c h m u r y jo n o w e a p o w s ta n ą p a r y jo n o w e . W k a ż d y m s tę ż e n iu w y s tą p i ty lk o p rz e w a g a p e w n e g o r o d z a ju c z ą s te k i p e w n e j p o s ta c i w y s tę p o w a n ia jo n ó w w ro z tw o rz e . M iędzy ró ż n y m i o p is a n y m i tu u g r u p o w a n ia m i jo n ó w i ro d z a ja m i c z ą s te k u s t a la się s t a n r ó w n o w a g i i s t a n te n p rz e s u w a się ze z m ia n ą
s tę ż e n ia r o z tw o r u n a k o rz y ś ć je d n e g o ze sp o so b ó w g r u p o w a n ia lu b je d n e g o r o d z a ju c z ą ste k . W g r a n ic z n y m p r z y p a d k u p e w n e r o d z a je m o g ą z a n ik a ć z u p e ł
n ie , n a p r z y k ła d tr ó j k i jo n o w e i w ię k sz e z g ru p o w a n ia jo n o w e w s tę ż e n ia c h m a ły c h , c h m u r y jo n o w e z aś w s tę ż e n ia c h d u ży ch .
W Ł A D Y S Ł A W F E J K IE L (K rak ó w )
O N I E D O B O R A C H P O K A R M O W Y C H I G Ł O D Z I E
D o ż y c ia i n o rm a ln e g o s p r a w o w a n ia czy n n o śc i b io lo g ic z n y c h p o tr z e b n y j e s t u s tr o jo w i s ta ły d o p ły w e n e r gii, k tó r ą c z e rp ie on p rz e d e w s z y s tk im z p o ż y w ie n ia . P r a w id ło w e o d ż y w ia n ie p o le g a n a d o s ta rc z a n iu u s t r o jo w i o d p o w ie d n ie j ilości e n e rg ii, a p ró c z te g o s z e re g u ró ż n o r o d n y c h s u b s ta n c ji n ie b ę d ą c y c h p o ż y w ie n ie m , le c z n ie z b ę d n y c h do u tr z y m a n i a ró w n o w a g i b io lo g icz
n e j. S ą n im i w o d a , so le m in e r a ln e i w ita m in y . J e ż e li w d o s ta r c z a n iu p o tr z e b n y c h d o ż y c ia s k ł a d n i
k ó w n a s tą p i z a h a m o w a n ie c a łk o w ite b ą d ź częścio w e — w s z y s tk ic h lu b n ie k tó r y c h z n ic h — w ó w c z a s m a m y do c z y n ie n ia ze z ja w is k ie m g łodu.
R o z ró ż n ia m y d w ie z a s a d n ic z e p o s ta c ie g ło d u : głó d fiz jo lo g ic z n y i głó d p a to lo g ic z n y . G łó d fiz jo lo g ic z n y o b s e r w u je m y u n ie k tó r y c h z w ie r z ą t w czasie s n u z i
m o w e g o lu b w o k re s ie ru i. W g ło d zie te g o ty p u c z y n n o śc i fiz jo lo g ic z n e u s t r o ju u le g a ją ty lk o p e w n e m u z a h a m o w a n iu . Z u ż y c ie e n e rg ii p rz e z u s tr ó j z m n ie js z a się. T e n ro d z a j g ło d u n ie p o w o d u je ż a d n y c h szk ó d w u s tr o ju .
G ło d o w a n ie w p o s ta c i p a to lo g ic z n e j w y s tą p i w te d y , je ś li n a d łu ż s z y o k re s c z a su z o s ta n ie w s tr z y m a n e lu b o g ra n ic z o n e d o s ta rc z a n ie u s tr o jo w i n ie z b ę d n y c h ś r o d k ó w o d ży w czy ch . W z a le ż n o śc i od c z a su tr w a n ia głód m o ż e d o p ro w a d z ić do z m ia n w p o sz c z e g ó ln y c h n a r z ą d a c h , a n a w e t sp o w o d o w a ć s z k o d y n ie o d w ra c a ln e , p r o w a d z ą c e do śm ie rc i.
G łó d p a to lo g ic z n y z a lic z a m y d o n a jw ię k s z y c h k lę s k i c ie r p ie ń lu d z k o ś c i. M oże o n d o ty c z y ć je d n o s te k , lecz m o ż e ró w n ie ż w y s tą p ić w c h a r a k t e r z e z ja w is k a m a s o w ego. S k a la g ło d u p a to lo g ic z n e g o j e s t b a rd z o sz e ro k a . M oże u k a z a ć się w fo r m ie o s tre j, g d y d o w ó z p o ż y w ie n ia z o s ta n ie w s tr z y m a n y c a łk o w ic ie . W w y p a d k u czę
ścio w e g o o g ra n ic z e n ia w s z y s tk ic h lu b n ie k tó r y c h c ia ł o d ż y w c z y c h b ę d z ie m y m ie li do c z y n ie n ia z g ło d e m c z ę ścio w y m .
G ło d o w a n ie w fo r m ie o s tre j (ja k o z ja w is k o n ie m a - sow e) z n a n e n a m j e s t z tr a g ic z n y c h p rz e ż y ć lu d z i, k tó r z y s t r a c ili k o n ta k t ze ś w ia te m (ro z b itk o w ie o k rę to w i i sa m o lo to w i, p o d ró ż n ic y , b a d a c z e o k o lic p o d b ie g u n o w y c h , tu r y ś c i w y so k o g ó rsc y itp .) N ie k ie d y g łó d o s try m o ż e m y o b s e rw o w a ć i w ż y c iu c o d z ie n n y m , w p e w n y c h s t a n a c h c h o ro b o w y c h , p o le g a ją c y c h n a u t r u d n ie n iu p r z y jm o w a n ia p o k a rm ó w (np. w p r z y p a d k u z w ę ż e n ia lu b z a tk a n ia ś w ia tła p r z e ły k u a lb o n iż s z y c h części p rz e w o d u p o k a rm o w e g o , p o w s ta ły c h w n a s t ę p s tw ie p ro c e s ó w n o w o tw o ro w y c h lu b z a p a ln y c h ) — lu b p o le g a ją c y c h n a o d m o w ie p r z y jm o w a n ia p o k a rm ó w (m isty c y , u m y s ło w o c h o rz y itp.).
G ło d o w a n ie ja k o z ja w is k o , m a s o w e d o d z isie jsz e g o
d n ia u tr z y m u je się w w ie lu k r a j a c h z a c o fa n y c h g o sp o d a rc z o , g łó w n ie w k r a j a c h k o lo n ia ln y c h . N p. w C h in a c h p rz e d u ję c ie m w ła d z y p rz e z m a s y lu d o w e p r a w ie c o ro c z n ie z ja w ia ł się głód. D u ży w s k a ź n ik ś m ie rte ln o ś c i, w y s tę p u ją c y w ty m k r a j u je s z c z e do dziś, j e s t p o p r o s tu n a s tę p s tw e m g ło d o w a n ia c a ły c h p o k o le ń . W N o w e j G w in e i 80°/o dziec i u m ie r a b e z p o ś re d n io lu b p o ś r e d n io w n a s tę p s tw ie g ło d u . P o d o b n ie m a s o w e z ja w is k o w y m ie r a n ia z g ło d u w id z im y w I n d ia c h .
G łó d z ja w ia się ta k ż e i w k r a j a c h w y so k o r o z w in ię ty c h g o sp o d a rc z o z w ła sz c z a w o k re s ie w o je n . W y s ta r czy t u w s p o m n ie ć c h o ć b y o s t a tn i ą w o jn ę ś w ia to w ą i m a s o w e g ło d o w a n ie lu d n o ś c i, n ie m ó w ią c ju ż o g ło dzie w o b o z a c h k o n c e n tr a c y jn y c h i g h e tta c h , g d zie głó d b y ł w p ro w a d z a n y celo w o ja k o ś r o d e k e k s t e r m i
n a c ji.
Z n a c z n ie częściej n iż g łó d j a w n y (częściow y lu b z u p e łn y ) s p o ty k a m y g łó d u ta j o n y p o le g a ją c y n a n ie d o b o rz e n ie k tó r y c h p o d s ta w o w y c h s k ła d n ik ó w o d ży w czy ch , so li m in e r a ln y c h lu b w ita m in . T e n sp e c y fic z n y ro d z a j g ło d u je s t n a k u li z ie m s k ie j o g ro m n ie ro z p o w s z e c h n io n y . Z n a m io n a k lin ic z n e te g o r o d z a ju g ło d u n ie z a w sze u ja w n ia j ą s ię w y ra ź n ie d la te g o , że u s tr ó j je s t z d o ln y p rz e z d łu g i c zas do w y r ó w n y w a n ia lu b z a s t ę p o w a n ia n ie d o b o r u n ie k tó r y c h s k ła d n ik ó w o d ż y w c z y c h in n y m i s k ła d n ik a m i. N ie ra z u s tr ó j p o tr a f i n a w e t p rz e z d łu ż s z y czas w y tw a r z a ć p e w n e b r a k u j ą c e m u c ia ła o d ży w cze z in n y c h , k tó r y c h w d a n e j c h w ili p o s ia d a p o d d o s ta tk ie m . P o z a ty m n a le ż y m ieć n a u w a d z e to, że n ie w s z y s tk ie , n a w e t p o d s ta w o w e , s k ła d n ik i o d ży w cze s ą d la u s t r o j u je d n a k o w o w a ż n e i n ie z b ę d n e . R o z p a trz m y k r ó tk o n a s tę p s tw a n ie d o b o r u n ie k tó r y c h w a ż n ie js z y c h s k ła d n ik ó w o d ży w czy ch .
N ie b ę d z ie m y s z e rz e j o m a w ia ć b r a k u lu b n ie d o b o r u w o d y . P r z y p o m n ie ć ty lk o n a le ż y , że w o d a o d g ry w a o lb rz y m ią ro lę w ż y c iu u s tr o ju . J e s t o n a b o w ie m r o z p u s z c z a ln ik ie m r o z m a ity c h c ia ł z a ró w n o o rg a n ic z n y c h , j a k i n ie o r g a n ic z n y c h , p o z a ty m b ie r z e u d z ia ł w e w s z y s tk ic h p ro c e s a c h c h e m ic z n y c h i fiz y c z n y c h . W w y p a d k u n ie d o b o r u w o d y , k tó r y m o ż e m y s p o tk a ć w w a r u n k a c h p rz y m u s o w y c h , w y s tę p u ją c ię ż k ie o b ja w y o d w o d n ie n ia u s t r o ju — p ro w a d z ą c e s z y b k o do śm ie rc i. P rz y k ła d e m ta k ie g o o d w o d n ie n ia są t u p e w n e c h o ro b y j a k n p . c h o le r a , b ie g u n k i d z ie c ię c e itp .
W śró d p o d s ta w o w y c h s k ła d n ik ó w o d ż y w c z y c h u s tró j g ło d z o n y n a jw c z e ś n ie j ro z k ła d a tłu sz c z e . T łu sz c z e p o s ia d a ją z n a c z e n ie g łó w n ie ja k o m a te r ia ł e n e rg e ty c z n y . N ie d o b ó r ic h b ę d z ie o d c z u w a n y p rz e d e w s z y s tk im p o d ty m w z g lę d e m . P o z a ty m n ie w o ln o te ż z a p o m in a ć , że n ie k tó r e tłu sz c z e są m a g a z y n e m p e w n y c h w ita m in ,
