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PCEM1 – Biophysique- 1 - Déplacements moléculaires dans les solutions.

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1 PCEM1 – Biophysique- 1 - Déplacements moléculaires dans les solutions

2 PCEM1 – Biophysique- 2 - Déplacements en phase liquide migration convection diffusion

3 PCEM1 – Biophysique- 3 - migration force sexerçant sur la molécule (direction et sens définis) molécule utilise « son » énergie exemple: - migration électrique sous linfluence dun champ électrique (gradient de potentiel) - gravitation (champs de pesanteur centrifugation )

4 PCEM1 – Biophysique- 4 - convection exemple: - liée à une différence de pression (par ex. pression artérielle déplacement sanguin) force sexerçant sur la molécule (direction et sens définis) énergie apportée par lextérieur

5 PCEM1 – Biophysique- 5 - diffusion absence de force sexerçant sur la molécule déplacement en rapport avec lagitation thermique et lexistence dune différence de concentration entre 2 points de lespace

6 PCEM1 – Biophysique- 6 - Mise en évidence expérimentale à t = 0 : suppression de la paroi régime transitoire concentration énergie libre des molécules C 1 C 2 0 L/2 L x paroi imperméablevolumes égauxC 1 > C 2 à t

7 PCEM1 – Biophysique- 7 - Régime transitoire CC1C2CC1C2 0 L/2 L x C t fixé t = 0 C 0 L/2 L x C t = oo

8 PCEM1 – Biophysique- 8 - diffusion molécules de solvant et de soluté fait intervenir lénergie cinétique et la T fonction dun gradient de concentration molaire C 1ère loi de Fick : J D débit molaire (mole/s) S surface de diffusion (m 2 ) D coefficient de diffusion (m 2 /s)

9 PCEM1 – Biophysique- 9 - diffusion N = J D (x,t). dt x, t à travers une section S pendant un intervalle de temps dt transitent un nombre de moles égal à: J D (x,t) = - D. S. C/ x

10 PCEM1 – Biophysique k : constante de Boltzmann f : coefficient de friction définition de f : particule milieu fluide vitesse v résistance F F = f v [ f ] = M T – 1 valeur de f :taille et forme de la molécule coefficient de viscosité

11 PCEM1 – Biophysique diffusion D dépend de la nature de chaque soluté diffusion seffectue de lendroit le plus concentré vers le moins concentré nb: si C concentrat° pondérale J D en kg/s

12 PCEM1 – Biophysique migration électrique dûe au forces de Coulomb (d.d.p.) nintéresse que des ions J D débit molaire (mole/s) S surface de diffusion (m 2 ) C concentration molale / b mobilité mécanique Q m charge portée par une mole de soluté J D (x,t) = - b. Q m. C. S. V/ x

13 PCEM1 – Biophysique migration électrique On appelle mobilité electrique du soluté: = b. Q m représente le coeff t de proportionnalité entre la vitesse v et le champs électrique E est (+) pour un cation, (-) pour un anion

14 PCEM1 – Biophysique courant électrique lintensité I est égale au produit du débit molaire par la charge dune mole: doù nb: le terme (Q m ) 2. b. C est appelé conductivité du soluté I = Q m. J D (x,t) I = - (Q m ) 2. b. C. S. V/ x


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