logo

Osmotisk trykk er

Osmotisk trykk - trykket på oppløsningen skilles fra det rene løsningsmiddel ved en semipermeabel membran, sammen med et rum terminert osmose, dvs. overgangen av løsningsmiddelmolekyler i løsning ved separasjon av den semipermeable membran eller beveger løsningsmiddelmolekyler gjennom en semipermeabel membran fra en løsning av mindre konsentrert, til løsningen.., mer konsentrert. Semipermeable membraner er naturlige eller kunstige filmer som bare er permeable for løsningsmiddelmolekyler (f.eks. Vann) og ikke gjennomtrengelige for løsningsmolekyler. Osmose og O. d. Spill en stor rolle i å opprettholde konsentrasjonen av stoffer oppløst i kroppsvæsker på et bestemt fysiologisk nødvendig nivå, og følgelig i fordelingen av vann mellom vev og celler. Når man studerer isolerte celler og vev, er det viktig at kunstig kulturmedium er isotonisk med det naturlige miljøet. Med innføring av ulike typer væsker i kroppen, er de minste forstyrrelsene forårsaket av løsninger med O. of., Equal to O. av væskene i kroppen.

O.s måling. (Osmometri) finner bred søknad for definisjon av en brygge. masse (masse) av biologisk aktive høymolekylære stoffer, som proteiner, karbohydrater, nukleinsyrer etc. Måling av størrelsen på optisk oksygen må gjøres ved bruk av instrumenter som kalles osmometre (fig.). Antall vannmolekyler som kolliderer fra vannsiden med en semi-permeabel membran dannet av ferro-synergistisk kobber, er større enn antall vannmolekyler som kolliderer med denne membranen fra p-ra-siden, fordi konsentrasjonen av vannmolekyler i p-re er lavere enn i rent vann. Som et resultat oppstår osmose og et for stort hydrostatisk trykk på løsningen oppstår, under hvilken virkning overgangen av vannmolekyler gjennom membranen til rent vann øker. Hvis overflødigrykket på løsningen når en verdi som er lik O. D. av løsningen, blir antall vannmolekyler som passerer gjennom membranen i begge retninger de samme, osmosen stopper og mellom løsningen og løsningsmidlet som ligger på begge sider av semipermeabelt membran, osmotisk likevekt er etablert. Således oppstår osmotisk trykk bare i tilfellet når løsningen og løsningsmidlet skilles fra hverandre av en semipermeabel membran.

A. De isolerte cellene eller vevene måles lettest ved plasmolyse. For å gjøre dette plasseres objekterne under studie i løsninger med forskjellige konsentrasjoner av et stoff, i forhold til hvilken cellemembranen er ugjennomtrengelig. Løsninger med O. d. Høyere enn O. d. Celleinnhold (hypertoniske løsninger) forårsaker rynking av cellene - plasmolyse på grunn av overføring av vann fra cellen til rr. Løsninger med O. av. Lavere enn O. av innhold av celler (hypotoniske løsninger), forårsaker økning i volum av celler som følge av overgang av vann fra oppløsning til en celle. Løsninger med O. av., Lik til O. av. Innhold av celler (isotoniske løsninger), ikke forårsake endring av volum av celler. Å vite konsentrasjonen av en slik p-ra, beregne den O. d.; Det samme vil være verdien av O. d. og innholdet i cellene. En viktig faktor som bestemmer passasjen av vann gjennom cellemembranet, spesielt i den innledende fase av prosessen, kan være membranpotensialer, som forårsaker elektroosmotisk bevegelse av vann gjennom celleveggen, såkalt. unormal osmose (se elektroosmos). I slike tilfeller er O.-måling ved hjelp av plasmolysemetoden unøyaktig.

O.s definisjon av d-løsninger som inneholder lavmolekylære stoffer, som det er vanskelig å lage en impermeabel membran, produseres ved indirekte metoder, vanligvis ved å måle nedgangen i frysepunktet til løsningen (se kryometri).

J. van't Hoff viste at O. d. Fortynnede løsninger av ikke-elektrolytter adlyder lovene som er etablert for trykk av gasser (se), og kan beregnes ved en likning som ligner Clapeyron-Mendeleev-ligningen for gasser:

hvor π er det osmotiske trykket, v er volumet av løsningen i l, n er antall mol av løsningen ikke-elektrolytt, T er temperaturen i absolutt skala, R er en konstant, tallverdien er den samme som for gasser (R for gasser lik 82,05 * 10-3 l-atm / deg-mol).

Ovenstående ligning er et matematisk uttrykk for Van't Hoff-loven: O. d. Fortynnet p-ra er lik trykk, noe som vil gi et oppløsningsmiddel, være i gassform og oppta et volum som er lik p-ra-volumet ved samme temperatur. Inntasting av den molære konsentrasjonen i ligningen - с = n v, vi får π = c * RT.

O. D. av elektrolyttoppløsning er større enn O. D. av ikke-elektrolyttoppløsning med den samme molære konsentrasjon. Dette forklares ved dissociasjonen av elektrolytmolekyler i p-reen i ioner, som et resultat av hvilken konsentrasjonen av kinetisk aktive partikler øker, verdien av O.d.

Tallet jeg, som angir hvor mange ganger O. av elektrolytens (de) -oppløsningen er større enn O. av (l) av løsningen av en ikke-elektrolytt med samme molare konsentrasjon, kalles Van't Hoff isotonisk koeffisient:

Den numeriske verdien av jeg avhenger av elektrolyttens natur og dens konsentrasjon i p-re. For svake elektrolytter kan verdien av jeg beregnes med formelen:

hvor a er graden av dissosiasjon av elektrolytten, og N er antall ioner, inn i hvilke en molekyl elektrolytt bryter ned. For fortynnede løsninger med sterke elektrolytter kan jeg tas lik N.

Det følger av det ovennevnte at O. d. Av løsningen av elektrolytt kan beregnes ved ligningen:

hvor c er molar konsentrasjonen.

Hvis p-re, i tillegg til lavmolekylære oppløsninger, inneholder høymolekylære stoffer (kolloider), blir O. d. På grunn av høymolekylære stoffer, på forslag av H. Schade, onkotisk eller kolloid-osmotisk trykk.

Den generelle O. av. Humant blodplasma er normalt lik 7,6 atm, det onkotiske trykket, hovedsakelig på grunn av plasmaproteiner, er bare 0,03-0,04 atm. Onkotisk trykk, til tross for den lille verdien sammenlignet med den generelle O. d. Av blodplasma, spiller en stor rolle i fordelingen av vann mellom blod og vev i kroppen.

Mange biopolymerer, for eksempel proteiner, nukleinsyrer, etc., som er polyelektrolytter, når de dissocieres i en p-re, danner multiplert ladede ioner (polyioner) av en stor mol. vekter (masser), for hvilke osmometermembranen er ugjennomtrengelig, og vanlige små ioner som passerer gjennom en semipermeabel membran. Hvis p-re-fyllingen av osmometeret inneholder en polyelektrolytt, er de lavmolekylære ioner som diffunderer gjennom membranen ujevnt fordelt på begge sider av membranen (se Membrane Equilibrium). Observert med et overskudd av hydrostatisk trykk osmometer vil tilsvare πB = πB + π1 - π2, hvor πB - O. d forårsaket biopolymer og π1 og π2 -. O d en lav-molekylær elektrolytt er i det osmotiske cellen og den ytre s. re tilsvarende. Når måle O. d. P-vollgrav biopolymerer må vurdere muligheten for ujevn fordeling av lavmolekylære elektrolytter på begge sider av den semipermeable membran eller osmometer målinger med tilstrekkelig overskudd av lav molekyl elektrolytten, spesielt innført i p-p-biopolymer. I dette tilfellet distribueres den lavmolekylære elektrolytten nesten jevnt på begge sider av den semipermeabile membranen, med = π1 = π2 og πБ = πН.

osmoregulering

Kombinasjonen av mekanismer som sikrer vedlikehold av O. i kroppsvæskene på det optimale nivået for metabolisme kalles osmoregulering. Innhenting av informasjon fra reseptor soner om endringen i O. blodfargestoff, q. n. a. inneholder en rekke mekanismer som returnerer systemet til optimal tilstand for organismen. Inkludering skjer på to måter: nervøs og humoristisk. Avvik fra O. d. Fra det optimale nivå er fanget inn i kroppen osmoreceptors (cm.), Blant to-ryh ledende sted sentrale osmoreceptors plassert i paraventrikulære og supraoptic kjerner i hypothalamus (cm.).

Celler i den supraoptiske kjernen i hypothalamus er i stand til å utskille antidiuretisk hormon (ADH), langs axonene av disse cellene beveger det seg til nevrohypofysen, hvor det akkumuleres og slippes ut i den generelle sirkulasjonen (se Vasopressin). ADH påvirker reabsorpsjonen av vann i den distale nefronen og kan forårsake en innsnevring av det vaskulære lumen. Afferente signaler som styrer utvalget ADH, mottas samtidig fra hypothalamus-reseptorer (volyumoretseptorov) av det venstre atrium fra aortabue-reseptorene osmoreceptors fra den indre halspulsåre ved baro reseptorer og chemoreceptors carotis sinus. Økningen i O. av det ekstracellulære fluidet forårsaker en økning i sekresjonen av ADH både ved det osmotiske trykket selv og ved å redusere volumet av ekstracellulært fluid under dehydrering av kroppen. Dermed blir tildelingen av ADH påvirket av to alarmsystemer: en alarm fra osmoreceptorer og en alarm fra baroreceptorer og volumreseptorer. Imidlertid er hovedlinken i å regulere sekresjonen av ADH likevel O. e. Av blodplasmaet som virker på osmoreceptorene av hypothalamus.

En spesiell rolle for å opprettholde fiziol. O.-verdier d. Tilhører natriumioner (se). Dehydrering skjer nettopp i forbindelse med endringen i innholdet av Na + -ioner. Når dehydrert på grunn av endringer i innholdet av Na + -ioner, registreres en reduksjon i volumet av arterielt blod og intercellulær væske ved volumreceptorer, impulser fra rykk langs nerveveiene når delene av c. n. landsbyen, som regulerer frigivelse av en av mineralokortikoidhormoner - aldosteron (se), øker økningen av natriumabsorbsjon. Sentral regulering av aldosteronsekresjon båret hypotalamus produserer adrenocorticotropin-frigjørende faktor (CRF-frigjørende faktor), regulerer k-ing sekresjonen av adrenokortikotropt hormon (ACTH), som dannes av den fremre hypofysen (se. Adrenokortikotropt hormon). Det er en oppfatning at sammen med effekten av ACTH på sekretjonen av aldosteron, er det et spesielt senter for regulering av sekretjonen av aldosteron som befinner seg i midbrainen. Dette er hvor avferent impulsasjon kommer inn når volumet av intercellulær væske reduseres som følge av endringer i innholdet av natriumioner. Cellene i aldosteronsekretjonsreguleringssenteret i midtveien er i stand til neurosekresjon - det resulterende hormonet kommer inn i epifysen, hvor det akkumuleres og frigjøres derfra inn i blodet. Dette hormonet kalles adrenoglomerotropina (AGTG).

Sekresjonen av ADH og aldosteron kan også reguleres av angiotensin (se), tilsynelatende ved sin virkning på spesielle reseptorer av de hypotalamiske nevronene. Renin-angiotensinsystemet i nyrene kan virke som en volum-reseptorsone som reagerer på en endring i nyreblodstrømmen.

Urinering (se Diuresis), transkapillær utveksling av væske og ioner (se Vann-saltmetabolisme), svette (se), frigjøring av væske gjennom lungene (350-400 tapt med utåndet luft per dag, påvirker også normaliseringen av den modifiserte O. ml vann) og frigjøring av væske gjennom gikk. - kish. (100-200 ml vann går tapt med avføring).

Blodet i seg selv har evnen til å normalisere O. Det kan utføre rollen som osmotisk buffer i alle mulige skift både mot osmotisk hypertensjon og hypotensjon. Tilsynelatende er denne funksjonen av blodet for det første forbundet med omfordeling av ioner mellom plasma og røde blodlegemer, og for det andre med plasmaproteinernes evne til å binde eller frigjøre ioner.

Ved reduksjon av vannressurser av en organisme eller forstyrrelse av et normalt forhold mellom vann og mineralsalter (hl. Obr. Natriumklorid) er det tørst (se), tilfredsstillelse med et kutt bidrar til å støtte fiziol.

nivå av vannbalanse og elektrolyttbalanse i kroppen (se Homeostasis).


Bibliografi: NV Bladergren Fysisk kjemi i medisin og biologi, trans. med ham. 102 et al., M., 1951; RG Wagner. Definisjon av osmotisk trykk, i boken: Fizich. metoder for organisk kjemi, ed. A. Weisberger, trans. fra engelsk, t. 1, s. 270, M., 1950, bibliogr.; Ginetsinsky A. G. Fysiologiske mekanismer av vann-saltbalanse, M.-JI., 1963; Gubanov N. I. og Utepbergenov A. A. Medical Biophysics, s. 149, M., 1978; H a-t om h og N. Yu. V. Ion-regulerende funtion av en nyre, D., 1976; S tp og e-va X. K. Extrarenale mekanismer for osmoregulering, Alma-Ata, 1971, bibliogr. Williams V. og Williams X. Fysisk kjemi for biologer, trans. fra engelsk, med. 146, M., 1976; Fysiologi av nyrene, red. Yu. V. Natochina, JI., 1972; Andersson B. Forordningen om vanninntak, Physiol. Rev., v. 58, s. 582, 1978, bibliogr.


V.P. Mishin; S. A. Osipovsky (Phys.).

Medisinsk leksikon - osmotisk trykk

Beslektede ordbøker

Osmotisk trykk

Osmotisk trykk - trykk på en oppløsning separert fra et rent oppløsningsmiddel med en membran som bare er permeabel til løsningsmiddelmolekyler (semi-permeabel membran), hvor osmose stopper. Osmose refererer til spontan penetrasjon (diffusjon) av løsningsmiddelmolekyler gjennom en semipermeabel membran i en løsning eller fra en løsning med lavere konsentrasjon til en løsning med høyere konsentrasjon.

Osmotisk trykk måles med osmometre. Ordningen med det enkleste osmometeret er vist i figuren.

Osmometerkrets: 1 - vann; 2 - cellofanpose (semi-permeable); 3-løsning; 4 - glassrør; h - høyden på væskekolonnen (et mål for osmotisk trykk).

Filmer fra cellofan, collodion, etc. blir brukt som semipermeable membraner.

Det osmotiske trykket av fortynnede oppløsninger av ikke-elektrolytter ved en konstant temperatur er proporsjonal med molar konsentrasjonen av oppløsningen, og med konstant konsentrasjon til absolutt temperatur. Løsninger med like osmotisk trykk kalles isotonisk. En løsning med høyt osmotisk trykk kalles hypertonisk, og med et mindre kalles det hypotonisk.

Osmose og osmotisk trykk spiller en stor rolle i utveksling av vann mellom celler og deres miljø. Osmotisk trykk av en persons blod er normalt i gjennomsnitt 7,7 atm og bestemmes av total konsentrasjon av alle stoffer oppløst i plasma. En del av det osmotiske blodtrykket, bestemt av konsentrasjonen av plasmaproteiner og lik i normen på 0,03-0,04 atm, kalles onkotisk trykk. Onkotisk trykk spiller en betydelig rolle i fordelingen av vann mellom blod og lymf.

Se også dialyse, isotoniske løsninger. Elektrolytter.

Osmotisk trykk er det ytre trykket på løsningen, separert fra det rene løsningsmiddelet med en semi-permeabel membran, hvor osmose stopper. Osmose refererer til den ensidige diffusjonen av et løsningsmiddel i en oppløsning gjennom en semi-permeabel membran som skiller dem (pergament, dyreblære, collodion-filmer, cellofan). Slike membraner er gjennomtrengelige for løsningsmidler, men tillater ikke at løsemidler passerer gjennom. Osmose observeres også når en halvpermeabel membran separerer to løsninger med forskjellige konsentrasjoner, mens løsningsmidlet beveger seg gjennom membranen fra en mindre konsentrert løsning til en mer konsentrert løsning. Størrelsen på det osmotiske trykket av løsningen bestemmes av konsentrasjonen av kinetisk aktive partikler (molekyler, ioner, kolloide partikler) i den.

O. måling skal utføres ved bruk av instrumenter som kalles osmometre. Ordningen med det enkleste osmometeret er vist på fig. Beholderen 1 fylt med testløsningen, hvor bunnen er en semipermeabel membran, nedsenkes i beholderen 2 med et rent løsningsmiddel. På grunn av osmose vil løsningsmidlet passere inn i beholderen 1 til det overdrevne hydrostatiske trykket, målt ved en kolonne med væske med høyde h, når verdien, mens osmosen stoppes. I dette tilfelle etableres en osmotisk likevekt mellom oppløsningen og oppløsningsmidlet, karakterisert ved likestilling av løsehastighetene for løsningsmiddelmolekylene gjennom den semipermeable membran i løsningen og løsningsmolekylene i oppløsningsmidlet. Det overskytende hydrostatiske trykket i en væskekolonne med høyde h er et mål på O. av oppløsningen. O. definition. Løsninger produseres ofte ved en indirekte metode, for eksempel ved å måle senking av frysepunktet for løsninger (se Kryometri). Denne metoden er mye brukt til å bestemme O. blodstrøm, blodplasma, lymf, urin.

Osmotisk trykk av isolerte celler måles ved plasmolyse. Til dette formål plasseres cellene som er studert i løsninger med forskjellige konsentrasjoner av et hvilket som helst oppløsningsmiddel, for hvilket cellemuren er ugjennomtrengelig. Løsninger med O. d. Større enn O. d. Celleinnhold (hypertoniske løsninger), forårsaker rynking av cellene (plasmolyse) på grunn av frigjøring av vann fra cellen, løsninger

med O. av lavere enn O. av et celleinnhold (hypotoniske oppløsninger), forårsaker hevelse av celler som følge av overgang av vann fra oppløsninger til en celle. Løsning med O. av., Lik til O. av. Innhold av celler - isotonisk (se Isotoniske løsninger), gjør ikke endring av volum av en celle. Å vite konsentrasjonen av en slik løsning, beregnes O. av celleinnholdet ved ligning (1).

O. d. Fortynnede løsninger av ikke-elektrolytter følger lovene som er etablert for gasstrykk, og kan beregnes ved hjelp av van't Hoff-ligningen:

hvor n er det osmotiske trykket, er løsningskonsentrasjonen (i mol per 1 liter av oppløsningen), T er temperaturen i absolutt skala, R er konstant (0,08205 l · atm / deg · mol).

O. d. Elektrolyttoppløsning er større enn O. d. Ikke-elektrolyttoppløsning med samme molare konsentrasjon. Dette skyldes dissociasjonen av molekylene i den oppløste elektrolytten i ioner, som følge av at konsentrasjonen av kinetisk aktive partikler i oppløsningen øker. O. d. For fortynnede elektrolyttløsninger beregnes ved ligningen:

hvor jeg er isotoniske koeffisienten, som viser hvor mange ganger O. av elektrolyttoppløsningen er større enn O. av ikke-elektrolyttoppløsningen med samme molare konsentrasjon.

Den generelle O. av humant blod er normalt lik 7 - 8 atm. Den del O. av blodet som er forårsaket av høymolekylære stoffer som er inneholdt i det (hovedsakelig plasmaproteiner) kalles onkotisk eller kolloid-osmotisk blodtrykk, som normalt tilsvarer 0,03-0,04 atm. Til tross for sin lille verdi spiller onkotisk trykk en viktig rolle i reguleringen av vannutveksling mellom sirkulasjonssystemet og vevet. O.s måling bør brukes i stor grad for å bestemme molekylvekten til biologisk viktige høymolekylære stoffer, som for eksempel proteiner. Osmose og osmotisk trykk spiller en viktig rolle i osmoregulasjonsprosessene, dvs. opprettholder den osmotiske konsentrasjonen av oppløsninger i kroppsvæsker på et bestemt nivå. Med innføring av ulike typer væsker i blodet og inn i det ekstracellulære rommet, er isotoniske løsninger, dvs. løsninger, hvorav O er lik O. av kroppsvæsken, den minste forstyrrelse i kroppen. Se også Permeability.

Osmotisk trykk hos mennesker

Osmotisk blodtrykk er et trykk som fremmer penetrasjonen av et vandig løsningsmiddel gjennom en semipermeabel membran mot en mer konsentrert blanding.

På grunn av dette forekommer vannutveksling mellom vev og blod i menneskekroppen. Det kan måles ved hjelp av et osmometer eller kryoskopisk.

Hva bestemmer den osmotiske verdien

Denne indikatoren påvirkes av antall elektrolytter og ikke-elektrolytter oppløst i blodplasma. Minst 60% er ionisert natriumklorid. Løsninger hvis osmotisk trykk nærmer seg plasmapress kalles isotonisk.

Hvis denne verdien reduseres, kalles denne sammensetningen hypotonisk, og i tilfelle dens overskytende - hypertoniske.

Ved endring av det normale nivået av løsningen i cellens vev er skadet. For å normalisere tilstanden til væsken kan det innføres fra utsiden, og sammensetningen vil avhenge av sykdommens art:

  • Hypertonisk løsning fremmer fjerning av vann i karene.
  • Hvis trykket er normalt, blir stoffene fortynnet i en isotonisk løsning, vanligvis natriumklorid.
  • Hypotonisk konsentrert løsning kan føre til cellebrudd. Vann som trer inn i blodcellen, fyller det raskt. Men med riktig dosering bidrar det til å rense sårene fra pus, for å redusere allergisk ødem.

Nyrene og svettekjertlene sørger for at denne indikatoren er uendret. De lager en beskyttende barriere som hindrer påvirkning av metabolske produkter på kroppen.

Derfor har osmotisk trykk hos mennesker nesten alltid en konstant verdi, et skarpt hopp kan bare skje etter intens fysisk anstrengelse. Men selve kroppen selv normaliserer raskt denne figuren.

Hvordan påvirker maten

Riktig ernæring - Helsen til hele menneskekroppen. Forandringen i trykk forekommer i tilfelle av:

  • Forbruker store mengder salt. Dette fører til avsetning av natrium, på grunn av hvilken blodkarets vegger blir tette, henholdsvis reduserer klaring. I denne tilstanden kan kroppen ikke takle fjerning av væske, noe som fører til økning i blodsirkulasjon og høyt blodtrykk, utseende av ødem.
  • Utilstrekkelig væskeinntak. Når kroppen ikke har nok vann, blir vannbalansen forstyrret, blodet tykes, da mengden løsningsmiddel, det vil si, vann minker. En person føler en sterk tørst, etter å ha slukket det, starter prosessen med å gjenoppta arbeidet til mekanismen.
  • Bruk av søppelmat eller brudd på de indre organene (lever og nyre).

Hvordan måles det og hva sier indikatorene

Størrelsen på det osmotiske trykket i blodplasma måles når det fryser. I gjennomsnitt er denne verdien normalt 7,5-8,0 atm. Med en økning i temperaturen på fryseprosessen vil være høyere.

En del av den osmotiske størrelsen skaper onkotisk trykk, det dannes av plasmaproteiner. Det er ansvarlig for reguleringen av vannutveksling. Onkotisk blodtrykk er normalt 26-30 mm Hg. Art. Hvis indikatoren endres i en mindre retning, opptrer hevelse, da kroppen ikke klarer seg godt med utskillelsen av væske, og det akkumuleres i vevet.

Dette kan oppstå med nyresykdom, langvarig fasting, når sammensetningen av blodet inneholder lite protein eller med leverproblemer, i hvilket tilfelle albumin er ansvarlig for svikt.

Effekt på menneskekroppen

Utvilsomt er osmose og osmotisk trykk de viktigste faktorene som påvirker vevets elastisitet og kroppens evne til å bevare formen på celler og indre organer. De gir vev næringsstoffer.

For å forstå hva det er, må du plassere den røde blodcellen i destillert vann. Over tid vil hele cellen bli fylt med vann, erytrocytmembranen vil kollapse. Denne prosessen kalles hemolyse.

Hvis cellen blir dyppet i en konsentrert saltløsning, mister den form og elastisitet, den vil rynke. Plasmolyse fører til tap av røde blodlegemer. I en isotonisk løsning vil de opprinnelige egenskapene forbli.

Osmotisk trykk sikrer normal bevegelse av vann i kroppen.

Osmotisk trykk

Osmotisk trykk (betegnet π) - For stort hydrostatisk trykk på løsningen, separert fra det rene løsningsmiddelet med en semipermeabel membran, hvor diffusjonen av oppløsningsmidlet gjennom membranen stopper. Dette trykket har en tendens til å utjevne konsentrasjonen av begge løsningene på grunn av diskdiffusjon av løsemiddel og løsningsmiddelmolekyler.

Målet for den osmotiske trykkgradienten, det vil si forskjellen i vannpotensialet i to løsninger separert av en semipermeabel membran, kalles tonicitet. En løsning som har høyere osmotisk trykk sammenlignet med en annen løsning kalles hypertonisk, og den har et lavere hypotonisk trykk.

Osmotisk trykk kan være svært signifikant. I et tre, for eksempel, under påvirkning av osmotisk trykk stiger plantesap (vann med mineralstoffer oppløst i det) langs xylemet fra røttene til toppen. Kapillære fenomener alene er ikke i stand til å skape tilstrekkelig løftekraft. For eksempel må redwoods levere løsningen til en høyde på opptil 100 meter. På samme tid i treet er bevegelsen av den konsentrerte løsningen, som er grønnsaksjuice, ikke begrenset av noe.

Hvis en slik løsning er i et lukket rom, for eksempel i en blodcelle, kan osmotisk trykk føre til brudd på cellemembranen. Det er av denne grunn at legemidler beregnet til injeksjon i blodet oppløses i en isotonisk oppløsning som inneholder så mye natriumklorid (natriumklorid) etter behov for å balansere det osmotiske trykket som oppstår av cellevæsken. Hvis de injiserte legemidlene ble laget på vann eller en meget fortynnet (hypotonisk med hensyn til cytoplasma) -oppløsningen, ville osmotisk trykk, som tvinger vann til å trenge inn i blodceller, føre til brudd. Men hvis for mye natriumkloridoppløsning injiseres i blodet (3-5-10%, hypertoniske løsninger), vil vannet fra cellene komme ut, og de vil krympe. I tilfelle av planteceller oppstår protoplosepotensjon fra cellevegget, som kalles plasmolyse. Den omvendte prosessen, som finner sted når de krympede cellene plasseres i en mer fortynnet løsning, er henholdsvis deplasmolyse.

Størrelsen på det osmotiske trykket som oppstår av løsningen, avhenger av mengden og ikke på kjemikalien av stoffene oppløst i den (eller ioner, hvis stoffets molekyler dissocierer), derfor er det osmotiske trykket en kollegativ egenskap av løsningen. Jo større konsentrasjon av et stoff i en løsning, desto større er det osmotiske trykket som er opprettet av det. Denne regelen, kalt loven om osmotisk trykk, uttrykkes av en enkel formel, som ligner en viss lov av en ideell gass:

hvor jeg er det isotoniske forholdet til løsningen; C er molar konsentrasjonen av oppløsningen uttrykt i kombinasjon av de grunnleggende SI-enhetene, det vil si i mol / m3 og ikke i den vanlige mol / l; R er universell gass konstant; T er den termodynamiske temperaturen til oppløsningen.

Det viser også likheten av egenskapene til partikler av et oppløsningsmiddel i et viskøst løsningsmiddelmedium med partikler av en ideell gass i luft. Gyldigheten av dette synspunktet er bekreftet av forsøkene av J. B. Perrin (1906): Fordelingen av gummigutharpiksemulsjonspartikler i vannsøylen adlød generelt Boltzmann-loven.

Osmotisk trykk, som avhenger av innholdet av proteiner i en løsning, kalles onkotisk (0,03 - 0,04 atm.). Ved langvarig fasting, nyresykdom, reduseres konsentrasjonen av proteiner i blodet, det onkotiske trykket i blodet reduseres og onkotiske ødemer forekommer: vann går fra karene til vevet, hvor πPMC mer. Når purulent prosesser πPMC i fokus av betennelse øker med 2-3 ganger, ettersom antallet partikler øker på grunn av ødeleggelsen av proteiner. I kroppen bør osmotisk trykk være konstant (≈ 7,7 atm.). Derfor er isotoniske løsninger (løsninger hvis osmotiske trykk er πPLASMA ≈ 7,7 atm. (0,9% NaCl - saltoppløsning, 5% glukoseoppløsning). Hypertoniske løsninger for hvilke π er større enn πPLASMA, brukes i medisin for å rense sår fra pus (10% NaCl), for å fjerne allergisk ødem (10% CaCl2, 20% glukose), som avføringsmedikamenter (Na2SO4∙ 10H2O, MgSO4∙ 7H2O).

Loven av osmotisk trykk kan brukes til å beregne molekylvekten til en gitt substans (med kjente ytterligere data).

5.4. Osmose. Osmotisk trykk

Alle løsninger er diffusible. Diffusjon er en jevn fordeling av et stoff over hele volumet av løsningen, som strømmer i alle retninger. Drivkraften er aspirasjonen til systemet til maksimal entropi. Du kan opprette en tilstand hvor diffusjon bare finner sted i én retning. For dette løses løsningen og løsningsmidlet av en semipermeabel membran gjennom hvilken bare små molekyler (ioner) kan passere.

Osmose er ensidig diffusjon av et løsningsmiddel gjennom en semi-permeabel membran fra et oppløsningsmiddel til en oppløsning eller fra en fortynnet løsning - til en mer konsentrert. Drivkraften til osmose er ønsket om å utjevne konsentrasjonen av løsemiddelet på begge sider av membranen. Prosessen fortsetter spontant og ledsages av en økning i entropi. Grensen for dens forekomst er en tilstand av likevekt.

Trykket som løsningsmidlet utøver på membranen kalles osmotisk trykk (sOSM). Osmotisk trykk er beskrevet av van't Hoff-ligningen:

(a) for ikke-elektrolytter: sOSM = Cm· R · T

hvor R er universell gass konstant, lik 8,13 j / mol · K,

T - absolutt temperatur, K.

CM - molar konsentrasjon av løsningen, mol / l

Jeg er den isotoniske koeffisienten (Van't Hoff-koeffisienten) som karakteriserer dissosiasjonen av elektrolytten i ioner

Cellemembranene til dyr og planteorganismer er gjennomtrengelige for vann og små ioner. Passerer gjennom dem, skaper vann osmotisk trykk. Normalt plasmattrykk er 740-780 kPa (37 0 C). Osmotisk trykk av plasma og andre biologiske væsker skyldes hovedsakelig tilstedeværelsen av elektrolytter. I mindre grad er det dannet trykk av kolloidale proteinpartikler som ikke passerer gjennom membranen. Osmotisk trykk opprettet av proteiner kalles onkotisk. Det er bare 3 - 4 kPa. Osmotisk homeostase på grunn av arbeidet til nyrene, lungene, huden. Arbeidet med å overføre et stoff mot en konsentrasjonsgradient kalles osmotisk.

Osmose ligger til grunn for en rekke fysiologiske prosesser: assimilering av mat, utskillelse av avfallsprodukter, aktiv transport av vann.

I medisinsk praksis brukes løsninger som er isoosmotiske med blod (fysiologiske løsninger). For eksempel, NaCl (0,9%), glukose (4,5%). Innføringen av saltoppløsninger i blodet, cerebrospinalvæsken og andre biologiske væsker av en person forårsaker ikke en osmotisk konflikt (figur 8).

Med introduksjonen av hypotonisk løsning (sOSM 780 kPa).

Figur 8 - Celle i oppløsning (a) isotonisk, (b) hypotonisk, (c) hypertonisk

Bruken av hypertoniske løsninger i medisin

(a) 10% NaCl-oppløsning brukes til å behandle purulente sår;

(b) 25% MgSO4-løsning4 brukes som antihypertensive

(c) forskjellige hypertoniske løsninger brukes til å behandle glaukom.

Et viktig kjennetegn ved løsningene som brukes til intravenøs injeksjon er deres osmolaritet og osmolalitet. De karakteriserer innholdet av partikler som ikke kan diffundere gjennom cellemembranen.

Osmotisk blodtrykk: Hva er målt og hvilke faktorer påvirker avvik fra normen

Det osmotiske trykket i blodet (ODC) er nivået av kraft som sirkulerer løsningsmidlet (for kroppen vår er det vann) gjennom erytrocytmembranen.

Opprettholde nivået skjer på grunnlag av bevegelse fra løsninger som er mindre konsentrert i de der konsentrasjonen av vann er større.

Denne interaksjonen er en vannutveksling mellom blod og vev i menneskekroppen. Ioner, glukose, proteiner og andre nyttige elementer konsentrert i blodet.

Normalt osmotisk trykk er 7,6 atm., Eller 300 mOsmol, som er lik 760 mm Hg.

Osmol er konsentrasjonen av en mol ikke-elektrolytt oppløst per liter vann. Osmotisk konsentrasjon i blodet bestemmes nøyaktig ved måling.

Hva er JDC?

Miljøet av celler med membran er iboende i både vev og blodelementer, vann passerer lett gjennom det og trenger nesten ikke opp i løste stoffer. Derfor kan avviket fra det osmotiske trykket føre til en økning i den røde blodcellen, og tapet av vann og deformasjon.

For erytrocytter og de fleste vev, er økningen i saltinntaket i kroppen, som akkumulerer på blodkarets vegger og forstyrrer passasjeren av blodkar, skadelig.

Dette trykket er alltid på omtrent samme nivå og reguleres av reseptorer lokalisert i hypothalamus, blodårer og vev.

Deres vanlige navn er osmoreceptors, de er de som holder ODC på riktig nivå.

En av de mest stabile parametrene i blodet er den osmotiske konsentrasjonen av plasma, som opprettholder normalt osmotisk blodtrykk, ved hjelp av hormoner og kroppssignaler - en følelse av tørst.

Hva er vanlig UDC?

Normale indikatorer for osmotisk trykk er indikatorer for kryoskopi, ikke over 7,6 atm. Analysen bestemmer punktet hvor blodet fryser. Normale indikatorer for fryseproblemer for en person er 0,56-0,58 grader Celsius, som tilsvarer 760 mm Hg.

En egen type APC er opprettet av plasmaproteiner. Også det osmotiske trykket av plasmaproteiner kalles onkotisk trykk. Dette trykket er flere ganger lavere enn trykket som oppstår i plasma ved salter, siden proteiner har høye molekylvekt.

I forhold til andre osmotiske elementer er deres tilstedeværelse ubetydelig, selv om de er inneholdt i blodet i flertallskvantiteter.

Det påvirker den generelle ytelsen til JDC, men i et lite forhold (en hel to hundre og tjuende) til total ytelse.

Dette tilsvarer 0,04 atm., Eller 30 mm Hg. For indikatorer for osmotisk blodtrykk er deres kvantitative faktor og mobilitet betydelig, i stedet for massen av oppløste partikler.

Det beskrevne trykk motvirker sterk bevegelse av løsningsmidlet fra blodet inn i vevet, og påvirker overføringen av vann fra vev til karene. Derfor utvikler vevsødem, en konsekvens av en reduksjon av proteinkonsentrasjonen i plasma.

En ikke-elektrolytt inneholder en lavere osmotisk konsentrasjon enn en elektrolytt. Dette er notert fordi. At elektrolytmolekylene løser ioner, noe som fører til en økning i konsentrasjonen av aktive partikler, som karakteriserer den osmotiske konsentrasjonen.

Hva påvirker osmotiske trykkavvik?

Refleksendringer i aktiviteten til ekskretjonsorganene fører til irritasjon av osmoreceptorene. Når de er betent, eliminerer de fra kroppen overflødig mengde vann og salter som har gått inn i blodet.

En viktig rolle her spilles av huden, hvis vev mates på overflødig vann fra blodet eller returnerer det til blodet, med en økning i osmotisk trykk.

Utførelsen av en normal ODC påvirkes av kvantitativ metning av blodet med elektrolytter og ikke-elektrolytter som oppløses i blodplasmaet.

Minst seksti prosent er ionisert kaliumklorid. Isotoniske løsninger er løsninger der nivået av APC er nær plasma.

Med veksten av indikatorer av denne størrelsen kalles sammensetningen hypertonisk, og i tilfelle av en reduksjon - hypotonisk.

Hvis det normale osmotiske trykket er unormalt, utløses celleskade. For å kunne returnere indikatorer for osmotisk trykk i blodet, kan de injisere løsninger, som velges, avhengig av sykdommen, som fremkaller avvik fra AEC fra normen.

Blant dem er:

  • Hypotonisk konsentrert løsning. Når det brukes i riktig dosering, renser det sår fra pus og bidrar til å redusere størrelsen på allergisk hevelse. Men med feil doser provoserer den raske fyllingen av celler med en løsning, noe som fører til rask pause.
  • Hypertonisk løsning. Med introduksjonen av denne løsningen i blodet bidrar det til forbedret eliminering av vannceller i det vaskulære systemet;
  • Fortynning av stoffer i isotonisk løsning. Preparatene omrøres i denne oppløsningen med normale ODC-verdier. Natriumklorid er det mest rørte produktet.

Det daglige vedlikeholdet av normale nivåer i UEC overvåkes av svettekjertler og nyrer. De tillater ikke virkningen av produkter som forblir etter stoffskiftet på kroppen, ved å skape beskyttende membraner.

Det er derfor det osmotiske blodtrykket nesten alltid svinger på samme nivå. En kraftig økning i ytelsen er mulig med aktiv fysisk aktivitet. Men i dette tilfellet stabiliserer kroppen seg selv indikatorene raskt.

Samspillet mellom røde blodlegemer og løsninger, avhengig av deres osmotiske trykk.

Hva skjer med avvik?

Med en økning i blodets osmotiske trykk, beveger vannceller seg fra erytrocytene inn i plasmaet, noe som fører til at cellene deformerer og mister funksjonaliteten. Med en reduksjon i konsentrasjonen av osmol, er det en økning i metningen av cellen med vann, noe som fører til en økning i størrelse og deformasjon av membranen, som kalles hemolyse.

Hemolyse er preget av det faktum at når deformeres de fleste av blodcellene - røde blodlegemer, også kalt røde blodlegemer, kommer hemoglobinproteinet inn i plasma, hvorpå det blir gjennomsiktig.

Hemolyse er delt inn i følgende typer:

Osmotisk og onkotisk blodtrykk

Osmotisk og onkotisk trykk av blodplasma

Blant de ulike indikatorene for kroppens indre miljø, okkuperer osmotisk og onkotisk trykk et av hovedstedene. De er stive homøostatiske konstanter av det indre miljøet, og deres avvik (økning eller reduksjon) er farlig for organismenes livsviktige aktivitet.

Osmotisk trykk

Osmotisk blodtrykk er trykket som forekommer ved grensesnittet av oppløsninger av salter eller andre lavmolekylære forbindelser med forskjellige konsentrasjoner.

Dens verdi skyldes konsentrasjonen av osmotisk aktive stoffer (elektrolytter, ikke-elektrolytter, proteiner) oppløst i blodplasma, og regulerer transport av vann fra ekstracellulær væske til celler og vice versa. Det osmotiske trykket i blodplasma er normalt 290 ± 10 mosmol / kg (i gjennomsnitt lik 7,3 atm., Eller 5 600 mm Hg eller 745 kPa). Ca. 80% av det osmotiske trykket i blodplasma skyldes natriumklorid, som er fullstendig ionisert. Løsninger hvis osmotisk trykk er det samme som blodplasma kalles isotonisk eller iso-kosmisk. Disse inkluderer 0,85-0,90% oppløsning av natriumklorid og 5,5% glukoseoppløsning. Løsninger med lavere osmotisk trykk enn i blodplasma kalles hypotonisk, og med større trykk kalles de hypertonisk.

Osmotisk trykk av blod, lymf, vev og intracellulære væsker er omtrent det samme og har tilstrekkelig konstantitet. Det er nødvendig å sikre normal funksjon av cellene.

Onkotisk trykk

Onkotisk blodtrykk - er en del av det osmotiske blodtrykket som oppstår av plasmaproteiner.

Størrelsen på onkotisk trykk varierer fra 25-30 mm Hg. (3,33-3,99 kPa) og 80% bestemmes av albumin på grunn av deres lille størrelse og det høyeste innholdet i blodplasmaet. Onkotisk trykk spiller en viktig rolle i regulering av utveksling av vann i kroppen, nemlig ved oppbevaring i blodet. Onkotisk trykk påvirker dannelsen av vævsfluid, lymf, urin, vannabsorpsjon fra tarmen. Når plasma-onkotisk trykk avtar (for eksempel i leversykdommer, når albuminproduksjonen er redusert, eller nyresykdom, når proteinutskillelse i urinen økes) utvikles edem, da vann holdes dårlig i karene og går inn i vev.

Hva er osmotisk trykk

Betydningen av ordet osmotisk trykk i ordboken med medisinske termer:

Osmotisk trykk - For stort hydrostatisk trykk på en oppløsning separert fra et rent løsningsmiddel med en semipermeabel membran, hvor diffusjonen av løsningsmidlet gjennom membranen stopper. O.-nivået i celler og det indre miljøet til organismen spiller en viktig rolle i prosessene med sin livsviktige aktivitet.

Betydningen av ordet osmotisk trykk i Brockhaus- og Efron-ordboken:

Osmotisk trykk - se osmose.

Definisjonen av "osmotisk trykk" av TSB:

Osmotisk trykk er et diffust trykk, en termodynamisk parameter som kjennetegner løsningenes tendens til å synke i konsentrasjon når den er i kontakt med et rent løsningsmiddel på grunn av diskdiffusjonen av løsningsmidlet og løsningsmiddelmolekylene. Hvis løsningen skilles fra det rene løsningsmiddelet ved hjelp av en semipermeabel membran, er det bare ensidig diffusjon mulig - osmotisk absorpsjon av løsningsmidlet gjennom membranen i løsningen. I dette tilfellet blir O. d. Tilgjengelig for direkte måling med en verdi som er lik det overtrykk som påføres fra løsningen ved osmotisk likevekt (se osmose). O. d. På grunn av en reduksjon i løsningsmidlets kjemiske potensial i nærvær av et oppløsningsmiddel. Systemets tendens til å utjevne kjemiske potensialer i alle deler av volumet og gå inn i en tilstand med lavere nivå av fri energi forårsaker osmotisk (diffusjon) overføring av materiale. O. d. I ideelle og ekstremt fortynnede løsninger er det ikke avhengig av løsningsmiddelets og løsningsmidlets natur. Ved konstant temperatur bestemmes det bare av tallet
"Kinetiske elementer" - ioner, molekyler, assosierte eller kolloide partikler - per volum av oppløsning. De første målinger av O. ble laget av V. Pfeffer (1877), undersøkte vandige løsninger av rørsukker. Hans data tillot J. H. van't Hoff å etablere (1887) O.'s avhengighet av konsentrasjonen av oppløst stoff, som sammenfaller i form med Boyle-Mariotte-loven for ideelle gasser. Det viste seg at O. d. (P) er numerisk lik det trykket som oppløsningen ville ha hatt hvis den hadde vært i en tilstand av ideell gass ved en gitt temperatur og okkupert et volum som er lik volumet av løsningen. For meget fortynnede løsninger av ikke-dissocierende stoffer, er mønsteret funnet med tilstrekkelig nøyaktighet beskrevet av ligningen:
pi.V = nRT, hvor n er antall mol av oppløst stoff i volumet av løsningen V. R er universell gass konstant. T er den absolutte temperaturen. Ved dissosiasjon av et stoff i en løsning i ioner, blir faktoren i> 1, van't Hoff-koeffisienten innført i høyre side av ligningen. med foreningen av det oppløste i + og Cl minus. utskilles gjennom gjellene, i reptiler av sjøen (slanger og skilpadder) og hos fugler gjennom spesielle saltkjertler som er plassert i hodeområdet. Mg 2 + ioner, SO4 2-, 18 / 18031124.tif i disse organismer utskilles gjennom nyrene. A. d. I hyper- og hypo-osmotiske organismer kan opprettes både av de ionene som er rådende i det ytre miljø og ved metabolske produkter. For eksempel i hai fisk og stråler, er O. med 60% opprettet av urea og trimethylammonium. i pattedyrblodplasma - hovedsakelig på grunn av Na + og Cl ioner minus.. i insekt larver på grunn av en rekke metabolitter med lav molekylvekt. I marine unicellular, hestebudder, bløtdyrmollusker, mixin og andre isoosmotiske organismer, hvor O. d.
Utvalget av gjennomsnittlige O.-verdier i cellene til organismer som ikke er i stand til å opprettholde osmotisk homeostase er ganske bred og avhenger av organismens type og alder, typen av celler og O. av miljøet. Under optimale forhold varierer den totale cellesapet av grunnorganer av myrplanter fra 2 til 16 på. I steppe seg, fra 8 til 40 på. I forskjellige celler av planten kan O. være dramatisk forskjellig (for eksempel i mangrove O. cellesapet er ca. 60 atm, og O. i xylem-fartøyene overstiger ikke 1-2 atm). Homo-osmotiske organismer, dvs. i stand til å opprettholde relativ konstans av O., er gjennomsnittlige, og oscillasjonsområdet for O. er forskjellig (jordmask er 3,6-4,8 atm, ferskvannsfisk er 6,0-6,6, havbunnfisk - 7,8-8,5, hai fisk - 22,3-23,2, pattedyr - 6,6-8,0 atm). I pattedyr er O. av flertallet av biologiske væsker lik O. av blodet (et unntak er væskene utskilt av noen kjertler - spytt, svette, urin, etc.). O. av, opprettet i celler av dyr ved høymolekylære forbindelser (proteiner, polysakkarider, etc.) er ubetydelig, men spiller en viktig rolle i en metabolisme (se "Onkotisk trykk").
Yu. V. Natochin, V. V. Kabanov.
Lit.: Melvin-Hughes E. A., Fysisk kjemi, trans. fra engelsk, pr. 1-2, M., 1962. Forløpet av fysisk kjemi, red. Ya. I. Gerasimova, t. 1-2, M. - L., 1963-1966. Pasynsky AG, kolloidkjemi, tredje utgave, M., 1968: Prosser L., Brown F., Komparativ fysiologi av dyr, trans. fra engelsk, M., 1967. Griffin D., Novik El., levende organisme, trans. fra engelsk., 1973. Nobel P., Plantecellefysiologi (fysisk-kjemisk tilnærming), trans. fra engelsk, m. 1973.
Skjematisk diagram av osmometeret: A - kammer for løsning. B - kamera for løsningsmidlet. M - membran. Flytende nivåer i rørene ved osmotisk likevekt: a og b - under forhold med like ytre trykk i rom A og B, når rho.En =
rho.B, samtidig H - en kolonne av væske som balanserer det osmotiske trykket. b - under betingelsene for ulikhet av eksternt trykk, når rho.En - rho.B = pi..

Fortell vennene dine hva som er - osmotisk trykk. Del dette på siden din.

Osmose og osmotisk trykk

Hvis du skiller løsningen og løsningsmidlet ved hjelp av en semi-permeabel partisjon (membran), som gjør at løsningsmiddelmolekylet kan passere fritt og det oppløste retensjonsmolekylet, observeres ensidig diffusjon av løsningsmidlet.

Denne typen diffusjon skyldes det faktum at antall løsningsmiddelmolekyler per volumdel er større enn i samme volum av oppløsning, da i en løsning en del av volumet er opptatt av oppløste molekyler. Som et resultat av molekylær bevegelse, går bevegelsen av løsningsmiddelmolekyler gjennom membranen fra løsningsmidlet til løsningen over sin bevegelse i motsatt retning.

Den ensidige diffusjon av løsningsmidlet til løsningen kalles osmose, og kraften som forårsaker osmose, referert til overflateenheten til den semipermeable membranen, kalles osmotisk trykk.

Som et resultat av osmose og diffusjon, blir konsentrasjonen av, og måtene som denne nivelleringen oppnås på, er fundamentalt forskjellig. I prosessen med diffusjon oppnås likestilling av konsentrasjoner ved å bevege løsningsmolekylene og i tilfelle av osmose ved å flytte løsningsmiddelmolekylene.

Mekanismen til osmose kan ikke forklares bare ved det faktum at semipermeable membraner spiller rollen som en sigte med celler gjennom hvilke løsningsmiddelmolekyler fritt passerer, men passerer ikke oppløste molekyler.

Tilsynelatende er mekanismen for osmose mye mer komplisert. Her spiller strukturen og sammensetningen av membranen en stor rolle.

Avhengig av membranets natur vil osmosemekanismen være forskjellig. I noen tilfeller vil bare de stoffene som oppløses i det, passere gjennom membranen, i andre tilfeller interagerer membranen med løsningsmidlet, som danner mellomliggende skjøre forbindelser som lett desintegrerer, og til slutt kan det også representere en porøs septum med visse porestørrelser.

For å måle det osmotiske trykket i et kar med semipermeable vegger, blir testoppløsningen hellet og tett lukket med en stopper hvori et rør er satt inn, forbundet med en trykkmåler. Et slikt instrument for måling av osmotisk trykk kalles et osmometer.

Osmometeret med oppløsningen nedsenkes i et kar med et løsningsmiddel. Ved begynnelsen av prosessen diffunderer løsningsmidlet fra det ytre karet i osmometeret i en høyere hastighet enn fra den, derfor øker væskenivået i osmometerrøret, noe som danner et hydrostatisk trykk som gradvis øker. Når det hydrostatiske trykket øker, utløses diffusjonshastigheten til løsningsmidlet i osmometret og ut av osmometret, noe som resulterer i en tilstand av dynamisk likevekt, stiger væskenes stigning i osmometerrøret.

Det hydrostatiske trykket som etableres ved osmose, tjener som et mål for osmotisk trykk.

Måling av osmotisk trykk med et osmometer er ikke alltid mulig med tilstrekkelig nøyaktighet, siden det ikke finnes noen membraner som er i stand til å beholde alle partiklene i oppløsningen. Den målte verdien av osmotisk trykk for samme løsning vil derfor i noen grad avhenge av membranets natur.

Osmotisk trykk skjer bare ved grensen mellom løsningen og løsningsmidlet (eller en løsning med en annen konsentrasjon), hvis denne grensen dannes av en semipermeabel vegg. Løsningen inneholdt i et vanlig fartøy utøver ikke noe trykk på sine vegger enn det vanlige hydrostatiske trykket. Derfor bør osmotisk trykk ikke betraktes som en egenskap av et oppløsningsmiddel eller løsningsmiddel, eller selve løsningen, men som en egenskap av et system av løsningsmiddel og oppløsning med en semi-permeabel barriere mellom dem.

Lovene i Raoul er de vanlige navnene på kvantitative lover som ble oppdaget av den franske kjemikeren F. M. Raul i 1887, og beskriver noen av de kolligative (avhengig av konsentrasjonen, men ikke på oppløsningsens natur) egenskaper av løsninger.

Rauls første lov [rediger]

Rauls første lov forbinder trykket av mettet damp over en løsning med dens sammensetning; Det er formulert som følger:

· Deltrykket av mettet damp av løsningskomponenten er direkte proporsjonal med molarfraksjonen i oppløsningen, og proporsjonalitetskoeffisienten er lik trykket av den mettede dampen over den rene komponenten.

For en binær løsning bestående av komponenter A og B (komponent A, anser vi det som et løsningsmiddel), er det mer hensiktsmessig å bruke en annen formulering:

· Den relative reduksjonen i partiell damptrykk av løsningsmidlet over løsningen avhenger ikke av løsningsmidlets natur og er lik den molære fraksjon i løsningen.

På overflaten er det færre løsningsmiddelmolekyler som kan fordampe, fordi løsemiddelet tar opp noe av rommet.

Løsninger som Rauls lov er oppfylt kalles ideelt. Ideell for konsentrasjoner er løsninger hvis komponenter er svært like i fysiske og kjemiske egenskaper (optiske isomerer, homologer etc.), og dannelsen av disse er ikke ledsaget av volumendring og frigjøring eller opptak av varme. I dette tilfellet er kreftene av intermolekylær interaksjon mellom homogene og heterogene partikler omtrent det samme, og dannelsen av en løsning skyldes bare entropifaktoren.

Avvik fra loven til Raoul [rediger]

Løsninger, hvis komponenter er vesentlige forskjellig i fysiske og kjemiske egenskaper, overholder kun Rauls lov innen svært små konsentrasjoner; Ved høye konsentrasjoner observeres avvik fra Rauls lov. Saken når det sanne partielle damptrykk over blandingen er større enn de som beregnes ved Raul-loven, kalles positive avvik. Det motsatte tilfellet er når partiell damptrykk av komponentene er mindre enn de beregnede - negative avvik.

Årsaken til avvik fra Rauls lov er at homogene partikler påvirker hverandre annerledes enn heterogen (sterkere når det gjelder positiv og svakere ved negative avvik).

Reelle løsninger med positive avvik fra Rauls lov er dannet av rene komponenter med varmeabsorpsjon (ΔNsol > 0); volumet av løsningen er større enn summen av de innledende volumene av komponentene (ΔV> 0). Løsninger med negative avvik fra Rauls lov er dannet med varmeutslipp (ΔNsol -1 kg. Siden den ene molaroppløsningen ikke er uendelig fortynnet, er den andre Raul-loven for det generelt ikke tilfredsstilt for det, og verdiene av disse konstanter oppnås ved ekstrapolering av avhengigheten fra regionen med lave konsentrasjoner til m = 1 mol / kg.

For vandige løsninger i ligningene i Rauls andre lov, blir den molare konsentrasjonen noen ganger erstattet av molar. I alminnelighet er en slik erstatning ulovlig, og for løsninger som har en tetthet som er forskjellig fra 1 g / cm³, kan det føre til betydelige feil.

Den andre loven til Raul gjør det mulig å eksperimentelt bestemme molekylmassene av forbindelser som ikke er i stand til dissosiasjon i et gitt løsningsmiddel; Det kan også brukes til å bestemme graden av dissosiasjon av elektrolytter.

Elektrolyttløsninger [rediger]

Rauls lover er ikke oppfylt for løsninger (selv uendelig fortynnet), som utfører elektrisitet - elektrolyttløsninger. For å ta hensyn til disse avvikene introduserte Vant-Hoffs en korreksjon til de ovennevnte ligninger, den isotoniske koeffisienten i, som implisitt tar hensyn til dissociasjonen av molekylene av det oppløste stoffet:

Ikke-innsending av elektrolytløsninger til Raouls lover og Vant-Hoff-prinsippet fungerte som utgangspunkt for S. Arrhenius for å lage en teori om elektrolytisk dissosiasjon.

Elastisitet Metning - Elasticiteten av vanndamp, maksimal mulig temperatur overført. Det er større, jo høyere lufttemperaturen. Som et resultat begynner vanndampkondensasjon.

Ebullioskopisk konstant er forskjellen mellom kokepunktet til en oppløsning og temperaturen på et rent oppløsningsmiddel.

Kryoskopisk konstant er forskjellen mellom frysepunktet til løsningen og temperaturen på det rene løsningsmidlet.

74. Fenomenet osmose, dets rolle i biologiske systemer. Osmotisk trykk. Vant-Hoff lov.

Løsninger isotonisk, hypo og hypertonisk.

Fokuset på osmose er observert i de miljøene hvor løsningsmidlet av løsningsmidlet er større enn mobiliteten til oppløsninger. Et viktig spesielt tilfelle av osmose er osmose gjennom en semipermeabel membran. Semi-permeable membraner kalles membraner som har tilstrekkelig høy permeabilitet ikke for alle, men bare for noen stoffer, spesielt for et løsningsmiddel. (Mobiliteten av oppløsninger i membranen har en tendens til null). Som regel skyldes dette størrelsen og mobiliteten til molekyler, for eksempel er en vannmolekyl mindre enn de fleste løsningsmolekyler. Hvis en slik membran separerer oppløsningen og det rene løsningsmiddel, viser konsentrasjonen av løsningsmidlet i løsningen seg å være mindre høy, siden en del av molekylene er erstattet med oppløste molekyler (se figur 1). Som et resultat vil overgangene av løsningsmiddelpartikler fra rommet som inneholder rent oppløsningsmiddel til løsningen forekomme oftere enn i motsatt retning. Følgelig vil volumet av løsningen øke (og konsentrasjonen av stoffet vil senke), mens volumet av løsningsmidlet vil reduseres tilsvarende.

Betydningen av osmose [rediger]

Osmose spiller en viktig rolle i mange biologiske prosesser. Membranen som omgir den normale blodcellen, er permeabel bare for vannmolekyler, oksygen, noen av næringsstoffene oppløst i blodet og produkter av celleaktivitet; for store proteinmolekyler som er oppløst i cellen, er det ugjennomtrengelig. Derfor forblir proteiner som er så viktige for biologiske prosesser, inne i cellen.

Osmose er involvert i overføring av næringsstoffer i stammer av høye trær, hvor kapillær overføring ikke klarer å utføre denne funksjonen.

Osmose er mye brukt i laboratorieteknologi: ved å bestemme polarernes molare egenskaper, konsentrasjonen av løsninger, studien av ulike biologiske strukturer. Osmotiske fenomen blir noen ganger brukt i industrien, for eksempel ved fremstilling av visse polymere materialer, rensingen av høyt mineralisert vann ved fremgangsmåten for omvendt osmose av væsker.

Planteceller bruker også osmose for å øke volumet av vakuolen slik at den ekspanderer celleveggene (turgortrykk). Planteceller gjør dette ved å lagre sukrose. Ved å øke eller redusere konsentrasjonen av sukrose i cytoplasmaet, kan celler regulere osmose. Dette øker elasticiteten til anlegget som helhet. Mange plantebevegelser er knyttet til endringer i turgortrykk (for eksempel bevegelser av biter av erter og andre klatreplanter). Ferskvannsprotozoer har også en vakuol, men oppgaven med de enkleste vacuoles er bare å pumpe overflødig vann fra cytoplasmaen for å opprettholde en konstant konsentrasjon av stoffer oppløst i den.

Osmose spiller også en viktig rolle i vannkroppens økologi. Hvis konsentrasjonen av salt og andre stoffer i vannet stiger eller faller, vil innbyggerne i disse farvann dø på grunn av uønskede effekter av osmose.

Osmotisk trykk (betegnet π) - For stort hydrostatisk trykk på løsningen, separert fra det rene løsningsmiddelet med en semipermeabel membran, hvor diffusjonen av oppløsningsmidlet gjennom membranen stopper. Dette trykket har en tendens til å utjevne konsentrasjonen av begge løsningene på grunn av diskdiffusjon av løsemiddel og løsningsmiddelmolekyler.

LOV VANT-GOFFA beskriver avhengigheten av den OSMOTISKE TRYKKEN av fortynnede løsninger på temperatur og molar konsentrasjon av løsningen:
Van't Hoff kom til den konklusjon at Avogadros lov også gjelder for fortynnede løsninger. Han oppdaget eksperimentelt at osmotisk trykk, som er et mål for ønsket om to forskjellige løsninger på begge sider av membranen for å utjevne konsentrasjonen, i svake løsninger, avhenger ikke bare av konsentrasjonen, men også på temperaturen og overholder derfor lovene i termodynamikken til gasser. Van't Hoff uttrykte det osmotiske trykket med formelen PV = iRT, hvor P betyr det osmotiske trykket av et stoff oppløst i en væske; V er volumet; R er gasskonstanten; T - temperatur og i - koeffisient, som ofte er lik 1 for gasser, og for løsninger som inneholder salter - mer enn en. Van't Hoff var i stand til å forklare hvorfor verdien av jeg endrer ved å knytte denne koeffisienten med antall ioner i løsning. Studiene av fortynnede løsninger utført av Van't Hoff var begrunnelsen for S.Arrhenius teori om elektrolytisk dissosiasjon. Deretter ankom Arrhenius i Amsterdam og jobbet med Vant-Hoff.

Isotonisk løsning (isoosmotisk løsning) - en løsning hvis osmotisk trykk er lik det osmotiske trykket av blodplasma; for eksempel 0,9% vandig oppløsning av natriumklorid, 5% vandig glukoseoppløsning. Alle disse løsningene brukes til behandling av ulike sykdommer for å lindre forgiftning og andre manifestasjoner av sykdommen. Isotonisk rasvtora, i motsetning til hypertonisk og hypertonisk (ikke brukt til intravenøs administrering) fører ikke til hemolyse av røde blodlegemer når de administreres intravenøst.

Hypotoniske løsninger er forskjellig fra isotonisk lavere konsentrasjon og dermed lavere osmotisk trykk. Ved kontakt med vev, kommer vann fra hypotoniske oppløsninger inn i vevscellene. Som et resultat svulmer de, og hvis vann samler seg i dem for mye, brister cellemembranene, det vil si cellelys.

Bruken av hypotoniske natriumkloridløsninger i praksis er svært begrenset. I noen tilfeller er de vant til å lage løsninger av stoffer som brukes til infiltreringsbedøvelse. Effekten av anestetika i hypotoniske løsninger er forbedret, siden sistnevnte bidrar til en dypere penetrering av stoffer i vev.

Hypertoniske løsninger, løsninger hvis osmotisk trykk er høyere enn osmotisk trykk i plante- eller dyreceller og vev. Avhengig av cellens funksjonelle, art og økologiske spesifisitet, er det osmotiske trykket i dem forskjellige, og løsningen, hypertonisk for noen celler, kan være isotonisk eller til og med hypotonisk for andre. Når de nedsenkes i planteceller i G. p. det suger vann fra cellene, som faller i volum, og deretter fortsetter komprimering og protoplasma ligger bak celleveggene (se plasmolyse). Røde blodceller av mennesker og dyr i G. p. også miste vann og redusere volumet. G. r. i kombinasjon med hypotoniske løsninger og isotoniske løsninger brukes til å måle osmotisk trykk i levende celler og vev.