ออสโมสโคป คือ กรรมสิทธิ์ร่วมกัน (ส่วนอื่นๆ คือ tonoscopy, ebullioscopy และ cryoscopy) ที่ศึกษาการเกิดของ ออสโมซิส ระหว่างสารละลายสองชนิดที่มีความเข้มข้นต่างกัน ตัวหนึ่งมีความเข้มข้นมากกว่าอีกตัวหนึ่ง
หมายเหตุ: คุณสมบัติคอลลิเกทีฟเกิดขึ้นเมื่อเติมตัวถูกละลายแบบไม่ระเหยในตัวทำละลาย
เช่น ออสโมสโคป ศึกษาออสโมซิส จำเป็นต้องรู้ คืออะไร ปรากฏการณ์นี้ สำหรับสิ่งนี้ เราจะใช้วิธีแก้ปัญหาด้านล่าง ซึ่งคั่นด้วยเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้:
การแสดงสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกัน
สังเกตได้ว่าสารละลาย 1 มีความเข้มข้น 5 กรัม/ลิตร และปริมาตร 500 มล. ในขณะที่ สารละลาย 2 มีความเข้มข้น 50 กรัม/ลิตร และปริมาตร 100 มล. คั่นด้วยเมมเบรน ซึมผ่านได้ สารละลาย 2 มีความเข้มข้นมากกว่าสารละลาย 1 ดังนั้นจึงต้องมีการออสโมซิสเกิดขึ้นระหว่างกัน
ออสโมซิสจำเป็นต้องเกิดขึ้นจากสารละลาย 1 ถึงสารละลาย 2 เนื่องจากสารละลาย 1 มีความเข้มข้นน้อยกว่า ในระหว่างการเกิดขึ้นนี้ ส่วนหนึ่งของตัวทำละลายจะข้ามเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ ทำให้ปริมาตรของสารละลาย 2 เพิ่มขึ้นและปริมาตรของสารละลาย 1 ลดลง จนกระทั่งสารละลายทั้งสองเริ่มมีความเข้มข้นเท่ากัน กล่าวคือ ไอโซโทนี
การดัดแปลงความสูงของสารละลาย 1 และ 2 เนื่องจากการเกิดออสโมซิส
หมายเหตุ: ตัวกลางไอโซโทนิกคือสารที่มีความเข้มข้นเท่ากัน
ให้เป็นไปตาม ออสโมสโคปออสโมซิสเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันไอสูงสุดของตัวทำละลายในสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าจะมากกว่าแรงดันของตัวทำละลายในสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่า ทีนี้ ถ้าเราต้องการป้องกันการเกิดออสโมซิส ให้ออกแรงกดบนสารละลายที่เข้มข้นที่สุด:
เป็นตัวแทนของการดำเนินการกดดันในการแก้ปัญหาที่เข้มข้นที่สุด
ความดันนี้ซึ่งกระทำกับสารละลายที่มีความเข้มข้นมากที่สุดในการสกัดกั้นหรือแม้กระทั่งการ Reverse Osmosis เรียกว่า, แรงดันออสโมซิส และแสดงด้วยสัญลักษณ์ π ควรเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของสารละลาย
การตีความที่เป็นไปได้ของแรงดันออสโมติก
ตามข้อสรุปของ ออสโมสโคป, สารละลายแต่ละชนิดมีแรงดันออสโมติก เนื่องจากสิ่งนี้สัมพันธ์กับความเข้มข้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่มีอยู่ในทุกสารละลาย
เมื่อเปรียบเทียบสื่อหนึ่งหรือโซลูชันหนึ่งกับอีกสื่อหนึ่ง เราสามารถใช้เงื่อนไขต่อไปนี้:
Hypertonic: เมื่อตัวกลางตัวใดตัวหนึ่งมีแรงดันออสโมติกมากกว่าตัวกลางตัวอื่น
hypotonic: เมื่อตัวกลางตัวใดตัวหนึ่งมีแรงดันออสโมติกต่ำกว่าตัวกลางตัวอื่น
ไอโซโทนิก: เมื่อตัวกลางหรือสารละลายทั้งสองมีแรงดันออสโมติกเท่ากัน
ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบแรงดันออสโมติกของสองสารละลาย A และ B แทนด้วย πเธ และบีเราสามารถพูดได้ว่า:
หากแรงดันออสโมติกของ A และ B เท่ากัน ค่าเฉลี่ยหรือสารละลายจะเป็นไอโซโทนิก:
πเธ = πบี
หากแรงดันออสโมติกของ A มากกว่าแรงดันออสโมติกของ B ตัวกลาง A จะเป็นไฮเปอร์โทนิกที่สัมพันธ์กับ B:
πเธ> πบี
หากแรงดันออสโมติกของ B น้อยกว่าแรงดันออสโมติกของ A ตัวกลาง B จะเป็นไฮโปโทนิกที่สัมพันธ์กับ B:
πบี< πเธ
สูตรคำนวณแรงดันออสโมติก
π = ม.ร.ท
ในสูตรนี้:
π = คือแรงดันออสโมติก
M = คือ ความเข้มข้นเป็นโมล/L
R = คือค่าคงที่ของแก๊สทั่วไป (0.082 สำหรับความดันเป็น atm; 62.3 สำหรับความดันในหน่วย mmHg)
T = อุณหภูมิในหน่วยเคลวิน
เนื่องจากความเข้มข้นในโมล/ลิตรมีสูตรเฉพาะ ดังแสดงด้านล่าง:
ม = ม1
เอ็ม1.V
เราสามารถแทนที่ด้วยสูตรแรงดันออสโมติก:
π = ม1.ร.ท
เอ็ม1.V
หมายเหตุ: หากตัวถูกละลายในสารละลายเป็นไอออนิก เราต้องใช้ Van't Hoff ปัจจัยแก้ไข (i) ในการแสดงออกของการคำนวณแรงดันออสโมติก:
π = MR.T.i
ตัวอย่างการคำนวณแรงดันออสโมติก
ตัวอย่าง: (UF-PA) สารละลายที่มียาปฏิชีวนะชนิดใหม่ 2 มก. ในน้ำ 10 มล. ที่อุณหภูมิ 25 ºC จะสร้างแรงดันออสโมติก 0.298 mmHg ดังนั้นมวลโมเลกุลของยาปฏิชีวนะนี้จะอยู่ที่ประมาณ:
ก) 3000
ข) 5200
ค) 7500
ง) 12500
จ) 15300
ข้อมูลที่ได้จากการฝึกคือ:
π = 0.298 mmHg
T = 25 อู๋C หรือ 298 K (หลังจากบวกด้วย 273)
ม1 = 2 มก. หรือ 0.002 ก. (หลังจากหารด้วย 1,000)
V = 10 มล. หรือ 0.01 ลิตร (หลังจากหารด้วย 1,000)
R = 62.3 mmHg
ในการแก้ปัญหาแบบฝึกหัดนี้ เพียงใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในนิพจน์เพื่อคำนวณแรงดันออสโมติก ดังนี้:
π = ม1.ร.ท
เอ็ม1.V
0,298 = 0,002.62,3.298
เอ็ม1.0,01
0.298.M1.0,01 = 37,1308
0.00298.M1 = 37,1308
เอ็ม1 = 37,1308
0,00298
เอ็ม1 = 12460 u
By Me. Diogo Lopes Dias
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-osmoscopia.htm
