Ciśnienie osmotyczne - definicja, obliczanie ciśnienia osmotycznego, bezpieczeństwo osmotyczne

Ciśnienie osmotyczne roztworu jest to minimalna ilość ciśnienia, która pozwoli zapobiec przepływowi wody przez półprzepuszczalną membranę, jaką jest błona komórkowa. Ciśnienie osmotyczne również odzwierciedla, jak łatwo woda może dostać się do roztworu dzięki osmozie poprzez błonę komórkową. W rozcieńczonym roztworze ciśnienie osmotyczne działa zgodnie z zasadą funkcjonowania gazu i może być obliczone pod warunkiem, że znamy stężenie roztworu i temperaturę.

1. Ciśnienie osmotyczne - definicja

Osmoza jest ruchem wody z obszaru o małym stężeniu substancji rozpuszczonej do obszaru o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej. Substancją rozpuszczoną są atomy, jony lub cząsteczki rozpuszczone w cieczy. Szybkość osmozy zależy od całkowitej liczby cząstek rozpuszczonych w roztworze. Im więcej cząsteczek ulegnie rozpuszczeniu, tym szybsza jest osmoza.

Jeśli obecna jest błona komórkowa, woda przepływa do obszaru o najwyższym stężeniu substancji rozpuszczonej. Ciśnienie osmotyczne to ciśnienie spowodowane przepływem wody przez błonę z powodu osmozy. Im więcej wody przepływa przez membranę, tym większe ciśnienie osmotyczne.

Zobacz film: "Badania krwi - erytrocyty"

Ciśnienie osmotyczne można zaobserwować we wszystkich organizmach żywych. Ciśnienie osmotyczne oddziałuje na wnętrze białych i czerwonych krwinek oraz osocze. Roztwory, które mają takie samo ciśnienie osmotyczne, jak krew to roztwory izotoniczne z krwią. Można je stosować, jako płyny infuzyjne, a tym samym są to roztowory fizjologiczne, jak np. roztwór wodny 0,9% NaCl.

2. Ciśnienie osmotyczne - obliczanie ciśnienia osmotycznego

Stężenie substancji rozpuszczonej i temperatura wpływa na wysokość ciśnienia osmotycznego wywołanego ruchem wody przez błonę komórkową. Wyższe stężenia i wyższa temperatura zwiększają ciśnienie osmotyczne.

Osmoza wpływa również na to, jak substancja rozpuszczona zachowuje się w wodzie. W tym miejscu warto wspomnieć o regule Van't Hoff'a. Reguła ta jest empiryczną regułą, która opisuje, jak bardzo temperatura wpływa na szybkość reakcji. Zasadniczo współczynnik Van't Hoff'a, jeśli chodzi o substancję rozpuszczaną, zależy od tego, czy substancja jest bardzo rozpuszczona, czy też nie. Jest ona prawdziwa bowiem tylko dla roztworów idealnych, które są bardzo dobrze rozpuszczone, gdzie nie ma resztek substancji rozpuszczanych. Jest to wskaźnik potrzebny do obliczenia ciśnienia osmotycznego.

Ciśnienie osmotyczne wyraża się wzorem:

Π = iMRT, gdzie:

• Π - jest ciśnieniem osmotycznym
• i - to współczynnik Van't Hoff'a substancji rozpuszczonej
• M - stężenie molowe w mol / l
• R - to uniwersalna stała gazowa = 0,08206 L atm / mol K
• T - to temperatura bezwzględna wyrażona w K

Ciśnienie osmotyczne i osmoza są ze sobą powiązane. Osmoza jest to inaczej przepływ rozpuszczalnika do roztworu przez błonę komórkową. Ciśnienie osmotyczne jest ciśnieniem, które zatrzymuje proces osmozy. Ciśnienie osmotyczne jest właściwością koligacyjną roztworów, ponieważ zależy ona od stężenia substancji rozpuszczonej, a nie jej chemicznej natury.

3. Ciśnienie osmotyczne - bezpieczeństwo osmotyczne

Największym problemem przy rozwiązywaniu problemów z ciśnieniem osmotycznym jest poznanie współczynnika Van't Hoffa i użycie odpowiednich jednostek dla pojęć w równaniu. Jeśli roztwór rozpuszcza się w wodzie (np. chlorku sodu), konieczne jest albo podanie odpowiedniego współczynnika Van't Hoffa, albo też sprawdzenie jego poprawności. Nasze obliczenia powinny zawierać dane w jednostkach atmosfery dla ciśnienia, Kelvinach dla temperatury, molach dla masy i litrach dla objętości.

Potrzebujesz konsultacji z lekarzem, e-zwolnienia lub e-recepty? Wejdź na abcZdrowie Znajdź Lekarza i umów wizytę stacjonarną u specjalistów z całej Polski lub teleporadę od ręki.