Osmotiskais spiediens

Izglītība:

Kas ir osmotiskais spiediens

Osmosis ir vienpusēja spontānašķīdinātāja molekulu difūzija caur daļēji necaurlaidīgu membrānu no vismazāk koncentrēta līdz koncentrētākam šķīdumam. Daļēji necaurlaidīga membrāna ir tāda, kas ir caurlaidīga šķīdinātāja šūnām un ir necaurlaidīga tajā izšķīdinātām daļiņām. Pēc definīcijas osmotiskais spiediens ir hidrostatiskais spiediens, kura pielietošana noteiktā šķīdumā var apturēt daļiņu izplatīšanos, proti, osmozi.

Osmoze ir plaši izplatīta dabā. Tas ir raksturīgs visiem bioloģiskajiem organismiem. Osmotisko spiedienu notiek, ja risinājumi atdalītas ar puscaurlaidīgu membrānu. Piemēram, pieņemsim šķidrumus šūnās un starpšūnu telpā. Parasti ekstrulēta un intracelulāra osmotiskais spiediens ir vienāds. Bet, ja intersticiāls šķidrums zaudē ūdeni, spiediens tajā palielinās. Saskaņā ar rīcības augstspiediena ūdens no osmotisko šūnas sāk difundē ekstracelulārā telpā. Difūzija apstāsies tikai tad, ja spiediena vērtības ir izlīdzinātas.

Kas nosaka osmotisko spiedienu

Osmozes spiediens ir atkarīgs no tā, cik daudzizšķīdušās daļiņas atrodas vienības tilpumā. Tas var būt molekulas, joni vai citas koloidālās daļiņas. Var teikt, ka šķīduma osmotiskais spiediens ir saistīts ar visu daļiņu koncentrāciju osmotiski, vienā tilpuma vienībā. Tas nav atkarīgs no šķīdinātāja un tajā izšķīdušo vielu ķīmiskajām īpašībām.

Zinātnieki ir konstatējuši, ka osmotiskais spiedienspakļaujas tiem pašiem likumiem kā gāzu spiedienam. To var izmērīt ar instrumentiem, ko sauc par osmometriem. Tie ir īpašs manometru veids. Šīs ierīces izmanto daļēji necaurlaidīgas dzīvnieku un mākslīgās izcelsmes membrānas. Spiediena mērījumi liecina par tiešu atkarību no šķīduma koncentrācijas.

Osmotiskā spiediena likums ir atvērtsVan Hoffs apgalvo, ka tā vērtība skaitliskā izteiksmē ir vienāda ar spiedienu, kādā šī šķīduma viela kļūst par tādu pašu temperatūru kā ideāla gāze, ar nosacījumu, ka tās tilpums ir vienāds ar šķīduma tilpumu.

Likums ir aprakstīts ar vienādojumu: p = i C R T

i ir izotoniskā koeficienta vērtība;

C ir šķīduma koncentrācija, izteikta molos;

R ir universālās gāzes konstantes vērtība;

T ir termodinamiskā temperatūra.

Osmotiskā spiediena vērtība dzīviem organismiem

Osmose ir raksturīga savvaļas dzīvniekiem, jo ​​visas šūnasaugiem un dzīvnieku organismiem ir membrānas, kas ir caurlaidīgas pret ūdeni un nespēj saskarties ar citām vielām. Dzīvojošajos audos, šūnu un starpšūnu šķidruma robežās pastāvīgi darbojas osmotiskais spiediens. Tas nodrošina barības vielu un ūdens augšanu no zemes līdz augu lapām un augu turgoram, šūnu vitālai aktivitātei.

Risinājumus, kuriem ir viens un tas pats osmotiskais spiediens, sauc par izotoniskiem. Tie, kuros spiediens ir augstāks, sauc par hipertoniju, jo zemāks ir hipotonisks.

Osmotiskais spiediens cilvēka asinīsir 7,7 atm. Cilvēki var sajust vismazāk vilcināšanos. Piemēram, slāpes pēc sāls daudzuma uzņemšanas ir saistītas ar tā palielināšanos. Vietējais pietūkums ar iekaisumu rodas arī tāpēc, ka palielinās osmotiskais spiediens iekaisuma vietā.

Zināšanas par osmotiskā spiediena likumiem medicīnātas ir nepieciešams, veicot medicīniskās darbības. Tādējādi ārsti zina, ka intravenozām injekcijām ir iespējams izmantot tikai izotonisko asins plazmu 0,9% NaCl šķīdumu. Tas neizraisa audu kairinājumu. Gluži pretēji, tiek izmantots hipertonisks 3-5% NaCl, lai labāk attīrītu no mikroorganismiem un pūlim izteiktas gūžas.

Osmozes likumu zināšanas ir nepieciešamas ne tikai medicīnā un bioloģijā. Bez tā daudzu veidu cilvēka darbības nevar iztikt, arī rūpniecībā un enerģētikā.