了解了物质的三态和理想气体状态方程,我们能更好的理解渗透压。如果渗透压是溶质微粒对水的吸引力。那么溶质微粒对水的吸引力越大,渗透压就应该越大 。显然情况不是这样的,溶质微粒对水的吸引力的大小与渗透压大小无关。意为着渗透压需要一个更为合理的解释。
胶体、溶液和悬浊液受浮力和重力外,还受分子作用力等的影响。同一溶器中,胶体和溶液的溶质与溶剂浓度的比值几乎不变的原因,除了浮力的作用,还有扩散力和分子作用力(分子作用力包括液体张力)等的作用。溶液中,由于溶质和溶剂产生的重力不一样,形成的物质堆积(参照密堆积结构)有一定形变。张力平衡溶质和溶剂的重力差。扩散又使溶质能分散于溶剂之中。
气液交接面:空气与水的交接面,它的压强比较高,气体浓度高,但不足以阻止高浓度的水分子扩散。水分子间的吸引力较大,彼此之间产生引力叠加,加上有一段距离(此距离内,分子动量克服分子间引力和本身重力做功),分子能产生剧烈的浓度分布,直到压力、分子重力和引力的合力与分子斥力相等。此时,保守力场的合力为零。即有扩散力各向同性,扩散力合力为零。压力、引力、分子静电力和分子的扩散力的整体作用力的作用效果的合力为零。当然,局部范围和时间内,合力可以不为零。液体内扩散力产生的压强处处相等,即有等式C1R1T1=C2R2T2。液体中,液体的浓度和温度随压强的增加而增加,常数R随压强的增加而减小。固化和液化的难度随压强增加而减小。
麦克斯韦-玻尔兹曼分布可以用统计力学来推导(参见麦克斯韦-玻尔兹曼统计)。它对应于由大量不相互作用的粒子所组成、以碰撞为主的系统中最有可能的速率分布,其中量子效应可以忽略。由于气体中分子的相互作用一般都是相当小的,因此麦克斯韦-玻尔兹曼分布提供了气体状态的非常好的近似。液体和固体是具有很强的量子效应。可以认为液体和固体中,不存在麦克斯韦-玻尔兹曼分布中的分子速率分布;但存在电子的速率分布。
液体和固体分子是堆积起来的物质。分子的压力和重力的传递是依靠分子间的作用力。根据力学平衡可知:分子的动量相互抵削,合力为零。(若分子的动量产生的合力不为零,则分子会发生相对移动,直到合力为零为止。)注:力学平衡表明,液体和固体的平均振动压强不变,随着重力的增加,分子浓度和分子的电子的静电势能增加,分子的平均振动能减小,辐射能增加。
因为平衡渗透压遵循理想气体定律。所以渗透压是很多力作用的结果。