DE WETTEN VAN BOYLE, GAY-LUSSAC EN
AVOGADRO IN LEVENDE CELLEN.
De wetten van boyle , gay- lussac en avogadro vormen den grondslag
, waarop de tegenwoordige opvatting van de natuur der gassen
berust. De beide eerste leeren ons de betrekking tusschen het volu mengde
drukking en de temperatuur der gassen kennen; hare juistheid is
binnen zekere grenzen door waarnemingen rechtstreeks^ aangetoond.
De stelling van avogadro , dat gelijke volumina van gassen, onder
dezelfde drukking en bij dezelfde temperatuur, hetzelfde aantal moleculen
bevatten, kan wel is waar uit den aard der zaak niet proefondervindelijk
bewezen worden ; zij is daarentegen op middellijke wijze
zoo herhaaldelijk gebleken met de waarneembare feiten overeen te
komen, dat aan hare juistheid billijkerwijze niet meer kan worden
getwijfeld.
Deze wetten gelden voor gassen en dampen. In den laatsten tijd is
echter de studie van de wetten, die de vloeistoifen beheerschen, meer
en meer op den voorgrond getreden. Daarbij is gebleken, dat er tusschen
oplossingen en gassen eene uiterst groote overeenkomst bestaat,
vooral wanneer men ter vergelijking oplossingen kiest, die zoo sterk
verdund zijn, dat zij, per liter, ongeveer evenveel moleculen der
opgeloste stof bevatten, als gassen bij de, gewone temperatuur en
onder de gewone drukking. Dit komt, voor zeer vele stoffen, overeen
met eene concentratie van omstreeks 1 pet. of minder.
Uit de jongste onderzoekingen van van ’t hoef volgt nu, dat deze
overeenkomst in het bijzonder voor de in. den titel van dit opstel genoemde
fundamentele wetten geldt1. Als drukking geldt daarbij de
osmotische spanning, die eene oplossing doet ontstaan, als zij omsloten
1 j. h. van ’t hoff, Lois de Tequilibre chimique dans l’état dilué, gazeux ou dissous.
Kon. Svenska Vetenskaps-Akademiens Handlingar. Bd. 21 N°, 17. 1886.
is door een wand, die wel voor het oplossingsmiddel, doch niet voor
de opgeloste stof doordringbaar is. Voor het tot stand komen van deze
drukking, is noodig, dat de wand aan zijne buitenzijde met dezelfde vloeistof
in aanraking zij, als die, waarin de te onderzoeken stof is opgelost.
Zulk een wand nu kan kunstmatig slechts onder zeer bijzondere
omstandigheden worden verkregen,, in levende plantencellen is hij
daarentegen steeds voorhanden. Hier wordt hij door het levende protoplasma
zelf gevormd, dat het celvocht als een alzijdig gesloten blaas
omgeeft, en door de osmotische , spanning van dit vocht tegen den
celwand aangedrukt wordt. Het celvocht is eene oplossing van verschillende
stoffen, waaronder druivensuiker en appelzure kali de meest
gewone zijn; het heeft in verreweg de meeste planten eene concentratie,
die ongeveer aan de bovengemelde voorwaarde voldoet (1— 2 pet.).
De osmotische spanning van het celvocht kan met groote nauwkeurigheid
in de levende cellen zelven gemeten worden, en daarenboven
kan zij worden berékend uit de drukking, die dit vocht op den celwand
uitoefent.
Ik zou de grenzen van dit opstél verre overschrijden , wilde ik de
wijze beschrijven ƒ-waarop door verschillende onderzoekers de proeven
genomen zijn, uit welker vereeniging en berekening van ’t hoff de
geldigheid van de wetten van boyle , gay-lussac en avogadro voor
de osmotische' spanning in vloeistoffen aangetoond heeft. De evenredigheid
dier spanning met de concentratie bij gelijke temperatuur, en
met de absolute temperatuur bij gelijkblijvende concentratie, is zoowel
door physiologische proeven als met behulp van een kunstmatigen
wand aangetoond.
De toepassing van de stelling van avogadro op vloeistoffen ondervindt
eenige beperking. Terwijl zij voor alle gassen en dampen geldt,
laat zij in vloeistoffen een zeker aantal, vooralsnog onverklaarbare,
uitzonderingen toe. Zij geldt voor verreweg de meeste organische stoffen
èh voor een groot aantal anorganische verbindingen; als uitzonderingen
noem ik hier slechts de zouten der alcali-metalen, en sommige zouten
der aard-alealiën. In deze'laatste gevallen wijkt echter de osmotische
spanning op zeer eenvoudige wijze van de normale af, daar zij meestal
D/g of 2 maal de waarde van deze bedraagt.
De absolute grootte van de normale osmotische spanning is , bij
gelijke temperatuur, dezelfde als die der gassen, zoo ten minste het
aantal moleculen van de opgeloste stof en van het gas, in de eenheid
van volumen , hetzelfde is. Dit blijkt uit de volgende beschouwing.
14