Осмотично налягане

Какво е осмотичното налягане

Осмозата е едностранната спонтанна дифузия на молекулите на разтворителя през полупропусклива мембрана от най-слабо концентрирания до по-концентрирания разтвор. Полупропусклива мембрана е тази, която е пропусклива за разтворителните клетки и непропусклива за разтворените в нея частици. По дефиниция, осмотичното налягане е хидростатично налягане, чието приложение в този разтвор може да спре дифузията на частиците, т.е. осмоза.

Осмозата е широко разпространена в природата. Той е характерен за всички биологични организми. Осмотичното налягане се получава, ако разтворите се разделят от полупропусклива мембрана. Например, нека вземем течностите в клетките и междуклетъчното пространство. Обикновено извънклетъчното и вътреклетъчното осмотично налягане са еднакви. Но ако междинната течност губи вода, налягането в нея се увеличава. Под въздействието на повишено осмотично налягане, водата от клетките започва да се разпространява в междуклетъчното пространство. Дифузията ще спре само когато стойностите на налягането се изравнят.

Това, което определя осмотичното налягане

Налягането в осмоза зависи от това колко разтворени частици се съдържат в единица обем. Могат да бъдат молекули, йони или други колоидни частици. Може да се каже, че осмотичното налягане на разтвора е свързано с концентрацията на всички частици, активни осмотично, на единица обем. Тя не зависи от химичните свойства на разтворителя и разтворените в него вещества.

Учените са открили, че осмотичното налягане се подчинява на същите закони като налягането на газовете. Може да се измерва с инструменти, наречени осмометри. Те са специален тип манометри. Тези устройства използват полупропускливи мембрани от животински и изкуствен произход. Измерване на налягането показват своята пряка зависимост концентрация на разтвора.

Законът за осмотичното налягане, открит от Ван Хоф, твърди, че неговата стойност в цифровата експресия е равна на налягането, което веществото на този разтвор би упражнявало при същата температура идеален газ, при условие че неговият обем ще бъде равен на обема на разтвора.

Законът е описан от уравнението: p = i C R T

i-стойност изотоничен коефициент;

C е концентрацията на разтвора, изразена в молове;

R е стойността на универсалната газова константа;

Т е термодинамичната температура.

Стойност на осмотичното налягане за живите организми

Осмозата е присъща на дивата природа, тъй като всички клетки от растения и животински организми имат мембрани, които са пропускливи за вода и непроницаеми за други вещества. В живите тъкани, на границата между клетката и междуклетъчната течност, осмотичното налягане постоянно действа. Тя осигурява растежа на хранителните вещества и водата от земята до листата на растенията и тургура на растенията, жизненоважната активност на клетките.

Разтвори, които имат същото осмотично налягане, се наричат ​​изотонични. Тези, при които налягането е по-високо, се наричат ​​хипертонични, по-ниско е хипотонично.

Осмотичното налягане в човешката кръв е 7,7 атм. Хората са в състояние да усещат най-малкото колебание. Например, жаждата след приемането на солена храна се свързва с нейното увеличение. Локалното подуване с възпаление също възниква поради повишаване на осмотичното налягане в мястото на възпаление.

Познаването на законите на осмотичното налягане в медицината е необходимо при провеждането на терапевтични мерки. Затова лекарите знаят, че за интравенозни инжекции е възможно да се използва само изотонична кръвна плазма 0,9% разтвор на NaCl. Той не причинява дразнене на тъканите. Напротив, хипертоничен 3-5% NaCl се използва за по-добро изчистване на гнойни рани от микроорганизми и гной.

Знаенето на законите на осмоза е необходимо не само в медицината и биологията. Без него много видове човешка дейност не могат да се направят без, включително от индустрията и енергията.