Osmotski tlak

Kaj je osmotski pritisk

Osmoza je enostranska spontana difuzija molekul topil skozi polpropustno membrano od najmanj koncentrirane do bolj koncentrirane raztopine. Polpropustna membrana je tista, ki je prepustna za topilne celice in neprepustna za delce, ki se tam raztopijo. Po definiciji je osmotski tlak hidrostatični tlak, katere uporaba za to rešitev lahko ustavi difuzijo delcev, to je osmozo.

Osmoza je razširjena po naravi. Značilen je za vse biološke organizme. Osmotski tlak se pojavi, če raztopine ločimo s polprepustno membrano. Na primer, vzemimo tekočine v celice in medcelični prostor. Običajno sta zunajcelični in znotrajcelični osmotski tlak enaka. Toda če intersticijska tekočina izgubi vodo, se tlak v njem poveča. Pod vplivom povečanega osmotskega pritiska se voda iz celic začne razpršiti v medcelični prostor. Difuzija se ustavi šele, ko se izenačijo vrednosti tlaka.

Kaj določa osmotski tlak

Tlak v osmozi je odvisen od količine raztopljenih delcev v prostornini enote. Lahko so molekule, ioni ali drugo koloidni delci. Lahko rečemo, da je osmotski tlak raztopine povezan s koncentracijo vseh delcev, osmotsko aktivnih, na enoto volumna. Ni odvisna od kemičnih lastnosti topila in raztopljenih snovi v njej.

Znanstveniki so ugotovili, da osmotski pritisk izpolnjuje enake zakone kot tlak plinov. Merijo ga lahko z instrumenti, imenovanimi osmometri. So posebna vrsta manometrov. Te naprave uporabljajo polpropustne membrane živalskega in umetnega izvora. Merjenje tlaka pokaže svojo neposredno odvisnost od koncentracija raztopine.

Zakon osmotskega tlaka, ki ga je odkril Van Hoff, trdi, da je njena vrednost v numerični ekspresiji enaka tlaku, ki bi ga vsebina te raztopine izvajala pri isti temperaturi idealen plin, pod pogojem, da bi bila njegova prostornina enaka prostornini raztopine.

Zakon je opisan z enačbo: p = i C R T

i-vrednost izotonični koeficient;

C je koncentracija raztopine, izražena v molih;

R je vrednost univerzalne plinske konstante;

T je termodinamična temperatura.

Vrednost osmotskega pritiska za žive organizme

Osmoza je značilna za prosto živeče živali, saj imajo vse celice rastlin in živalskih organizmov membrane, ki so prepustne za vodo in neprepustne za druge snovi. V živih tkivih, na meji celice in medcelične tekočine, osmotski pritisk stalno deluje. Zagotavlja rast hranilnih snovi in ​​vode iz zemlje na liste rastlin in turgor rastlin, vitalno aktivnost celic.

Rešitve z enakim osmotskim tlakom se imenujejo izotonične. Tisti, v katerih je tlak višji, imenujemo hipertonska, spodnja pa je hipotonična.

Osmotski tlak v človeški krvi je 7,7 atm. Ljudje lahko čutijo njegovo najmanjšo obotavljanje. Na primer, žeja po jemanju slane hrane je povezana s povečanjem. Lokalno otekanje z vnetjem se pojavi tudi zaradi povečanja osmotskega pritiska na mestu vnetja.

Poznavanje zakonov osmotskega pritiska v medicini je potrebno pri izvajanju terapevtskih ukrepov. Torej, zdravniki vedo, da je za intravenske injekcije mogoče uporabiti samo izotonično raztopino 0,01-odstotne raztopine NaCl v krvi v plazmi. Ne povzroča draženja tkiva. Nasprotno, hipertonski 3-5% NaCl se uporablja za boljše čiščenje gnojnih ran od mikroorganizmov in gnojil.

Poznavanje zakonov osmoze ni nujno samo v medicini in biologiji. Brez tega ne more več veliko človeških dejavnosti, vključno z industrijo in energijo.