A ozmotikus nyomás ez egy olyan kolligatív tulajdonság, amely megfelel annak a nyomásnak, amelyet a rendszeren kell kifejteni, hogy megakadályozzuk az ozmózis spontán megjelenését.
Az ozmózis a víz kevésbé koncentrált (hipotonikus) koncentráltabb (hipertóniás) közegbe való áthaladása egy féligáteresztő membránon keresztül, amíg az egyensúly meg nem valósul.
Az ozmózis természetes megindulásának és lejátszódásának megakadályozása érdekében külső nyomást kell gyakorolni a töményebb oldatra, megakadályozva az oldószer átjutását a koncentráltabb közegbe. Ez az ozmotikus nyomás.
Minél töményebb az oldat, annál nagyobb legyen az ozmotikus nyomás. Ezért az ozmotikus nyomás arányos az oldott anyag koncentrációjával.
Hogyan lehet kiszámítani az ozmotikus nyomást?
Minden megoldásnak más ozmotikus nyomásértéke van. Az ozmotikus nyomás a következő képlet alapján számítható:
π = M. A. T. én
Ahol a következő változókkal rendelkezünk:
π = ozmotikus nyomás;
M = koncentráció mol / l-ben;
R = univerzális gázállandó, amelynek értéke 0,082 atm. L. mol-1. K-1 vagy 62,3 Hgmm L mol-1. K-1;
T = hőmérséklet az abszolút skálán (Kelvin);
i = Van’t Hoff faktor, amely az ionos oldatokban a végső és a kezdeti részecskék teljes száma közötti kapcsolatot tartalmazza.
A gyakorlat megoldva
1. (Puccamp-SP) Alkalmanként a 0,30 M glükózoldatot alkalmazzák intravénás injekcióban, mivel ozmotikus nyomása közel áll a vér nyomásához. Mekkora az oldat ozmotikus nyomása atmoszférában, 37 ° C-on?
a) 1,00.
b) 1,50.
c) 1,76.
d) 7,63.
e) 9,83.
A kérdés által szolgáltatott adatokat figyelembe véve:
M = 0,30 mol / l;
R = 0,082 atm. L. mol-1. K-1
T = 37 ° + 273 = 310 K
Most ezeket az értékeket kell alkalmaznia az ozmotikus nyomás kiszámításának képletére:
π = M. A. T. én
π = 0,30. 0,082. 310
π = 7,63 atm (Alternatív)
A megoldások osztályozása
Az oldatok három típusba sorolhatók az ozmotikus nyomás szerint:
- hipertóniás megoldás: Nagyobb ozmotikus nyomása és oldott anyag koncentrációja van.
- izotóniás oldat: Ha az oldatok ozmotikus nyomása azonos.
- hipotonikus megoldás: Alacsonyabb ozmotikus nyomása és oldott anyag koncentrációja van.
Az ozmotikus nyomás jelentősége az élőlények számára
A sóoldat az ozmotikus nyomás elvei alapján készített anyag. Olyan ozmotikus nyomáson kell alkalmazni, mint a testben, ez megakadályozza a Piros cellák ne szenvedjen hemolízist vagy ne váljon össze.
A vér ozmotikus nyomása körülbelül 7,8 atm. Ezért a szervezet megfelelő működéséhez a vörösvérsejteknek azonos ozmotikus nyomással kell rendelkezniük, biztosítva a sejtek normál vízbeáramlását.
Dehidráció esetén például sóoldat alkalmazása javasolt, amelynek izotóniásnak kell lennie a vérsejtekhez és más testnedvekhez viszonyítva.
A sóoldat funkciója a testben lévő ozmotikus egyensúly visszaadása. Ennek oka, hogy a kiszáradás során a vér koncentráltabbá válik, mint a sejtek belseje, és ezáltal elsorvad.
Oszmózis és fordított ozmózis
Mint láttuk, a ozmózis ez az a folyamat, amikor a vizet a hipotóniás környezetből a hipertóniás környezetbe egy félig áteresztő membránon át vezetik, amíg el nem éri az egyensúly a koncentrációk között.
Közben a fordított ozmózis az anyagok elválasztásának folyamata az oldott anyagot visszatartó membránon keresztül. Az oldószer a koncentráltabb közegből a kevésbé koncentrált közegbe áramlik, és az oldott anyagból egy membrán izolálja, amely lehetővé teszi annak átjutását.
Ez csak a kifejtett nyomás miatt következik be, így a féligáteresztő membrán csak a víz átengedését teszi lehetővé, megtartva az oldott anyagot. Ennek a nyomásnak nagyobbnak kell lennie, mint a természetes ozmotikus nyomás.
Például, ha az alkalmazott ozmotikus nyomás a szükségesnél nagyobb, akkor fordított ozmózis lép fel. Így az áramlás a legnagyobb koncentrációjú közegből a legkisebb koncentrációjú közegbe kerül.