logo

Osmotiskt tryck är

Osmotiskt tryck - trycket på lösningen separeras från det rena lösningsmedlet av ett semipermeabelt membran, med en rom terminerad osmos, dvs övergången av lösningsmedelsmolekylerna i lösningen genom separation av det semipermeabla membranet eller rörliga lösningsmedelsmolekyler genom ett semipermeabelt membran från en lösning av mindre koncentrerat, till lösningen.., mer koncentrerad. Semipermeabla membran är naturliga eller konstgjorda filmer som endast är permeabla för lösningsmedelsmolekyler (t ex vatten) och inte genomträngliga för lösningsmolekyler. Osmos och O. d. Spela en stor roll för att bibehålla koncentrationen av ämnen upplösta i kroppsvätskor på en viss fysiologiskt nödvändig nivå och följaktligen i fördelningen av vatten mellan vävnader och celler. När man studerar isolerade celler och vävnader är det viktigt att det konstgjorda odlingsmediet är isotoniskt med den naturliga miljön. Med införandet av olika typer av vätskor i kroppen är de minsta störningarna orsakade av lösningar med O.,., Equal to O. av kroppens vätskor.

O.s mätning (Osmometry) finner bred tillämpning för definition av en brygga. vikter (massor) biologiskt aktiva högmolekylära substanser, såsom proteiner, kolhydrater, nukleinsyror, etc. Mätningen av storleken av optiskt syre måste göras med hjälp av instrument som kallas osmometrar (fig.). Antalet vattenmolekyler som kolliderar från vattensidan med ett halvpermeabelt membran som bildas av ferro-synergistiskt koppar är större än antalet vattenmolekyler som kolliderar med detta membran från p-ra-sidan, eftersom koncentrationen av vattenmolekyler i p-reen är lägre än i rent vatten. Som ett resultat uppträder osmos och ett alltför stort hydrostatiskt tryck på lösningen uppträder, under vilken verkan av övergången av vattenmolekyler genom membranet i rent vatten ökar. Om övertrycket på lösningen når ett värde lika med lösningen O. D. blir antalet vattenmolekyler som passerar genom membranet i båda riktningarna desamma, osmosen stannar och mellan lösningen och lösningsmedlet som ligger på båda sidor av semipermeabla membran, osmotisk jämvikt upprättas. Således uppstår osmotiskt tryck endast i fallet då lösningen och lösningsmedlet separeras från varandra med ett semipermeabelt membran.

A. De isolerade cellerna eller vävnaderna mättas lättast genom plasmolys. För att göra detta placeras föremålen som studeras i lösningar med olika koncentrationer av ett ämne, i förhållande till vilket cellmembranet är ogenomträngligt. Lösningar med O. d. Högre än O. d. Cellinnehåll (hypertona lösningar) orsakar rynkning av cellerna - plasmolys på grund av överföring av vatten från cellen till rr. Lösningar med O. av. Nedre än O. av. Innehåll av celler (hypotoniska lösningar) orsakar ökad volym av celler som ett resultat av övergången av vatten från lösning till en cell. Lösningar med O.,., Equal to O. of. Innehåll av celler (isotoniska lösningar), orsaka inte förändring av volymen av celler. Att veta koncentrationen av en sådan p-ra, beräkna den O. d.; Samma kommer att vara värdet av O. och innehållet i cellerna. En viktig faktor som bestämmer passagen av vatten genom cellmembranet, speciellt i processens initiala fas, kan vara membranpotentialer, vilka orsakar elektroosmotisk rörelse av vatten genom cellväggen, så kallad. onormal osmos (se elektroosmos). I sådana fall är O.-mätning med användning av plasmolysmetoden oriktig.

O.s definition av d-lösningar innehållande lågmolekylära ämnen, för vilka det är svårt att framställa ett ogenomsläppligt membran, produceras genom indirekta metoder, vanligtvis genom mätning av minskningen i lösningens fryspunkt (se kryometri).

J. van't Hoff visade att O. d. Spädda lösningar av icke-elektrolyter följer de lagar som fastställts för gasens tryck (se) och kan beräknas med en ekvation som liknar Clapeyron-Mendeleev-ekvationen för gaser:

där π är det osmotiska trycket, v är volymen av lösningen i 1, n är antalet mol av den lösta icke-elektrolyten, T är temperaturen i absolut skala, R är en konstant, det numeriska värdet är detsamma som för gaser (R för gaser lika med 82,05 * 10-3 l-atm / deg-mol).

Ovanstående ekvation är ett matematiskt uttryck för Van't Hoff-lagen: O. d. Utspädd p-ra är lika med tryck som skulle ge upphov till ett lösningsmedel, som är i gasformigt tillstånd och upptar en volym lika med p-ra-volymen vid samma temperatur. Inmatning av den molära koncentrationen i ekvationen - с = n v, vi får π = c * RT.

O. D. av elektrolytlösning är större än O, D. av icke-elektrolytlösning med samma molära koncentration. Detta förklaras av dissociationen av elektrolytmolekyler i p-reen i joner, som ett resultat av vilket koncentrationen av kinetiskt aktiva partiklar ökar, värdet av O.d.

Numret i, som anger hur många gånger O. av elektrolytens (de) -lösningen är större än O. av (l) av lösningen av en icke-elektrolyt med samma molära koncentration, kallas van't Hoff isotonisk koefficient:

Det numeriska värdet av jag beror på elektrolytens natur och dess koncentration i p-re. För svaga elektrolyter kan värdet av jag beräknas med formeln:

där a är graden av dissociation av elektrolyten och N är antalet joner, i vilka en molekyl elektrolyt bryts ner. För utspädda lösningar av starka elektrolyter kan jag tas lika med N.

Av det ovanstående framgår att O. d. Av lösningen av elektrolyt kan beräknas med ekvationen:

där c är den molära koncentrationen.

Om p-re, förutom lösningsmedel med låg molekylvikt, innehåller högmolekylära ämnen (kolloider), så kallas O. d. På grund av högmolekylära ämnen, på förslag av H. Schade, onkotiskt eller kolloid-osmotiskt tryck.

Den allmänna O. av human blodplasma är normalt lika med 7,6 atm. Det onkotiska trycket, som huvudsakligen beror på plasmaproteiner, är endast 0,03-0,04 atm. Onkotiskt tryck, trots det lilla värdet jämfört med den allmänna O. d. Av blodplasma, spelar en stor roll i fördelningen av vatten mellan kroppens blod och vävnader.

Många biopolymerer, exempelvis proteiner, nukleinsyror, etc., som är polyelektrolyter, när de dissocieras i en p-re, bildar multipla laddade joner (polyjoner) av en stor mol. vikter (massor), för vilka osmometermembranet är ogenomträngligt och vanliga småstora joner som passerar genom ett semipermeabelt membran. Om p-re-fyllningen av osmometern innehåller en polyelektrolyt, är ionen med låg molekylvikt som diffunderar genom membranet ojämnt fördelat på båda sidor av membranet (se Membran Equilibrium). Observerades med ett överskott hydrostatiskt tryck osmometer kommer lika πB = πB + π1 - π2, där πB - O. d orsakade biopolymeren och π1 och π2 -. O d en lågmolekylär elektrolyt är i det osmotiska cellen och den yttre sid. re i enlighet därmed. Vid mätning O. d. P-vallgrav biopolymerer måste överväga möjligheten att ojämn fördelning av lågmolekylära elektrolyter på båda sidor av det semipermeabla membranet eller Osmometer mätningar med tillräckligt överskott av den lågmolekylära elektrolyt, särskilt infördes i p-p biopolymeren. I detta fall distribueras den lågmolekylära elektrolyten nästan likformigt på båda sidor av det semipermeabla membranet, med = π1 = π2 och πB = πN.

osmoregulation

Kombinationen av mekanismer som säkerställer kvarhållandet av O. i kroppsvätskorna på optimal nivå för metabolism kallas osmoregulering. Hämta information från receptionszoner om förändringen i O. blodfärg, q. n. a. innehåller ett antal mekanismer som returnerar systemet till det optimala tillståndet för organismen. Inklusion sker på två sätt: nervös och humoristisk. Avvikelse av O. d. Från den optimala nivån fångas i kroppen osmoreceptorer (cm.), Bland till-RYH ledande plats centrala osmoreceptorer belägna i paraventrikulära och supraoptiska kärnor i hypotalamus (cm.).

Celler i hypotalamus supraoptiska kärna är kapabla att utsöndra antidiuretiskt hormon (ADH), längs axonerna i dessa celler flyttas det till neurohypophysen, där det ackumuleras och släpps ut i den allmänna cirkulationen (se Vasopressin). ADH påverkar reabsorptionen av vatten i distal nefron och kan orsaka en minskning av vaskulär lumen. Afferenta signalerna styra urvalet ADH, mottaget i bulk från hypotalamus receptorer (volyumoretseptorov) av det vänstra förmaket, från aortabågen receptorer osmoreceptorer från den interna karotidartären genom Baro receptorer och kemoreceptorer carotid sinus. Ökningen i O. av den extracellulära vätskan orsakar en ökning i utsöndringen av ADH både av det osmotiska trycket i sig och genom minskning av volymen av extracellulär vätska under uttorkning av kroppen. Tilldelningen av ADH påverkas alltså av två larmsystem: ett larm från osmoreceptorer och ett larm från baroreceptorer och volymreceptorer. Huvudlänken för att reglera utsöndringen av ADH är emellertid ändå O. e. Av blodplasma som verkar på osmoreceptorerna i hypotalamusen.

En särskild roll för att upprätthålla fiziol. O. -värden d. Tillhör natriumjoner (se). Dehydrering sker exakt i samband med förändringen i Na + -jonens innehåll. När dehydratiseras på grund av förändringar i Na + -jonens innehåll, registreras en minskning av volymen av arteriellt blod och intercellulär vätska genom volymreceptorer, impulser från ryska längs nervbanorna når de delar av c. n. byn, som reglerar frisättning av ett av mineralokortikoidhormoner - aldosteron (se), för-ry ökar natriumreabsorptionen. Central reglering av aldosteronsekretion genom hypotalamus producerar adrenokortikotropin-frisättande faktor (CRF-frisättande faktor), reglerar k-ning utsöndringen av adrenokortikotropt hormon (ACTH), som bildas av den främre hypofysen (se. Adrenokortikotropt hormon). Det finns en åsikt att tillsammans med effekten av ACTH på utsöndringen av aldosteron finns ett speciellt centrum för reglering av utsöndringen av aldosteron i mitten. Här kommer avferent impulsering när volymen av intercellulär vätska minskar till följd av förändringar i innehållet av natriumjoner. Cellerna i aldosteronsekretionsregleringscentret i midjenhjärnan kan neurosekretion - det resulterande hormonet går in i epifysen, där det ackumuleras och frigörs därifrån i blodet. Detta hormon kallas adrenoglomerotropina (AGTG).

Utsöndringen av ADH och aldosteron kan också regleras av angiotensin (se), tydligen genom dess verkan på speciella receptorer av de hypotalamiska nervcellerna. Renin-angiotensinsystemet hos njurarna kan fungera som en volymreceptorzon som reagerar på en förändring i njurblodflödet.

Urinering (se Diuresis), transkapillär utbyte av vätska och joner (se Vatten saltmetabolism), svettning (se), frisättning av vätska genom lungorna (350-400 förlorad med utandad luft per dag påverkar också normaliseringen av den modifierade O. ml vatten) och utsläpp av vätska genom gick. - kish. tarmkanalen (100-200 ml vatten förloras med avföring).

Själva blodet har förmågan att normalisera O. Det kan utföra rollen som osmotisk buffert i alla möjliga skift både mot osmotisk hypertoni och hypotension. Uppenbarligen är denna funktion av blodet förknippad dels med omfördelningen av joner mellan plasma och röda blodkroppar och för det andra med plasmaproteinernas förmåga att binda eller släppa ut joner.

Vid minskning av en organisms vattenresurser eller störning av ett normalt förhållande mellan vatten och mineralsalter (hl. Obr. Natriumklorid) är det törst (se), tillfredsställelse med ett snitt hjälper till att stödja fiziol.

nivå av vattenbalans och elektrolytbalans i kroppen (se homeostasis).


Bibliografi: NV Bladergren Fysikalisk kemi inom medicin och biologi, trans. med honom. 102 et al., M., 1951; RG Wagner. Definition av osmotiskt tryck, i boken: Fizich. metoder för organisk kemi, ed. A. Weisberger, trans. från engelska, t. 1, sid. 270, M., 1950, bibliogr. Ginetsinsky A. G. Fysiologiska mekanismer för vatten-saltbalans, M.-JI., 1963; Gubanov N. I. och Utepbergenov A. A. Medical Biophysics, sid. 149, M., 1978; H a-t om h och N. Yu. V. Ion-regulerande funktion av en njure, D., 1976; S tp och e-va X. K. Extrarenala mekanismer för osmoregulering, Alma-Ata, 1971, bibliogr. Williams V. och Williams X. Fysisk kemi för biologer, trans. från engelska, med. 146, M., 1976; Njurens fysiologi, red. Yu. V. Natochina, JI., 1972; Andersson B. Reglering av vattenintag, Physiol. Rev., v. 58, sid. 582, 1978, bibliogr.


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

Medical encyclopedia - osmotiskt tryck

Relaterade ordböcker

Osmotiskt tryck

Osmotiskt tryck - tryck på en lösning som är separerad från ett rent lösningsmedel med ett membran som endast är permeabelt för lösningsmolekyler (semipermeabelt membran), vid vilket osmos stannar. Osmos avser spontan penetration (diffusion) av lösningsmolekyler genom ett semipermeabelt membran i en lösning eller från en lösning med en lägre koncentration till en lösning med högre koncentration.

Osmotiskt tryck mäts med osmometrar. Schemat för den enklaste osmometern visas i figuren.

Osmometerkrets: 1 - vatten; 2 - cellofanpåse (semipermeabel); 3-lösning; 4 - glasrör; h - vätskans kolonnhöjd (ett mått på osmotiskt tryck).

Filmer från cellofan, collodion, etc. används som semipermeabla membran.

Det osmotiska trycket av utspädda lösningar av icke-elektrolyter vid en konstant temperatur är proportionell mot lösningens molära koncentration och i en konstant koncentration till den absoluta temperaturen. Lösningar med lika osmotiskt tryck kallas isotonisk. En lösning med högt osmotiskt tryck kallas hypertonisk, och med en mindre kallas den hypotonisk.

Osmos och osmotiskt tryck spelar en stor roll i utbytet av vatten mellan celler och deras miljö. Osmotiskt tryck hos en persons blod är normalt i genomsnitt 7,7 atm och bestäms av den totala koncentrationen av alla ämnen som upplöses i plasma. En del av det osmotiska trycket i blod, bestämt av koncentrationen av plasmaproteiner och lika med normen på 0,03-0,04 atm, kallas onkotiskt tryck. Onkotiskt tryck spelar en viktig roll i fördelningen av vatten mellan blod och lymf.

Se även dialys, isotoniska lösningar. Elektrolyter.

Osmotiskt tryck är det yttre trycket på lösningen, separerad från det rena lösningsmedlet med ett halvpermeabelt membran, vid vilket osmos stannar. Osmos hänvisar till ensidig diffusion av ett lösningsmedel i en lösning genom ett semipermeabelt membran som separerar dem (pergament, djurblåsa, collodionsfilmer, cellofan). Sådana membran är permeabla för lösningsmedel, men tillåter inte lösta ämnen att passera genom. Osmos observeras också när ett semi-permeabelt membran separerar två lösningar med olika koncentrationer, medan lösningsmedlet rör sig genom membranet från en mindre koncentrerad lösning till en mer koncentrerad lösning. Storleken på lösningens osmotiska tryck bestäms av koncentrationen av kinetiskt aktiva partiklar (molekyler, joner, kolloidala partiklar) i den.

O. mätning ska utföras med hjälp av instrument som kallas osmometrar. Schemat för den enklaste osmometern visas i fig. Fartyget 1 fyllt med testlösningen, vars botten är ett semipermeabelt membran, nedsänktes i kärlet 2 med ett rent lösningsmedel. På grund av osmos kommer lösningsmedlet att passera in i kärl 1 tills det alltför stora hydrostatiska trycket, uppmätt genom en kolonn med vätska med höjd h, når värdet, då osmosen stoppas. I detta fall etableras en osmotisk jämvikt mellan lösningen och lösningsmedlet, som karaktäriseras av likvärdigheten av hastigheterna för lösningsmedelsmolekylernas passage genom det semipermeabla membranet i lösningen och lösningsmolekylerna i lösningsmedlet. Det överflödiga hydrostatiska trycket i en vätskekolonn med höjd h är ett mått på O. av lösningen. O. definition. Lösningar produceras ofta med en indirekt metod, exempelvis genom att mäta sänkning av fryspunkten för lösningar (se kryometri). Denna metod används ofta för att bestämma O. blodflöde, blodplasma, lymf, urin.

Osmotiskt tryck av isolerade celler mäts genom plasmolys. För detta ändamål placeras de celler som studeras i lösningar med olika koncentrationer av vilket som helst lösningsmedel, för vilket cellväggen är ogenomtränglig. Lösningar med O. d. Större än O. d. Cellinnehåll (hypertoniska lösningar), orsakar rynkning av cellerna (plasmolys) på grund av utsläpp av vatten från cellen, lösningar

med O. lägre än O. av ett cellinnehåll (hypotoniska lösningar), orsaka svullnad av celler som ett resultat av övergången av vatten från lösningar till en cell. Lösning med O. av., Lika till O. av. Innehåll av celler - isotonisk (se Isotoniska lösningar), förändrar inte volymen av en cell. Att känna koncentrationen av en sådan lösning beräknas O. av cellinnehållet genom ekvation (1).

O. d. Spädda lösningar av icke-elektrolyter följer de lagar som fastställts för gastryck och kan beräknas med hjälp av van't Hoff ekvationen:

där n är det osmotiska trycket, s är lösningskoncentrationen (i mol per 1 liter av lösningen), T är temperaturen i absolut skala, R är konstant (0,08205 1 · atm / deg · mol).

O. d. Elektrolytlösningen är större än O. d. Icke-elektrolytlösning med samma molära koncentration. Detta beror på dissociationen av molekylerna i den upplösta elektrolyten i joner, varigenom koncentrationen av kinetiskt aktiva partiklar i lösningen ökar. O. d. För utspädda elektrolytlösningar beräknas med ekvationen:

där jag är den isotoniska koefficienten, vilken visar hur många gånger O. av elektrolytlösningen är större än O. av icke-elektrolytlösningen med samma molära koncentration.

Den allmänna O. av humant blod är normalt lika med 7 - 8 atm. Den del O. av blodet som orsakas av högmolekylära substanser som finns i det (huvudsakligen plasmaproteiner) kallas onkotiskt eller kolloid-osmotiskt blodtryck, vilket normalt motsvarar 0,03-0,04 atm. Trots det lilla värdet spelar onkotiskt tryck en viktig roll vid reglering av vattenutbyte mellan cirkulationssystemet och vävnaderna. O.s mätning bör användas i stor utsträckning för att bestämma molekylvikten hos biologiskt viktiga högmolekylära substanser, såsom proteiner. Osmos och osmotiskt tryck spelar en viktig roll i processerna för osmoregulering, dvs upprätthållande av den osmotiska koncentrationen av lösta ämnen i kroppsvätskor på en viss nivå. Med införandet av olika typer av fluider i blodet och in i det extracellulära utrymmet är isotoniska lösningar, dvs lösningar, av vilka O är lika med O. av kroppsvätskan, den minsta störningen i kroppen. Se även permeabilitet.

Osmotiskt tryck hos människor

Osmotiskt blodtryck är ett tryck som främjar penetreringen av ett vattenhaltigt lösningsmedel genom ett semipermeabelt membran mot en mer koncentrerad komposition.

På grund av detta sker vattenutbyte mellan vävnader och blod i människokroppen. Det kan mätas med en osmometer eller cryoskopiskt.

Vad bestämmer det osmotiska värdet

Denna indikator påverkas av antalet elektrolyter och icke-elektrolyter upplösta i blodplasma. Minst 60% är joniserad natriumklorid. Lösningar vars osmotiska tryck närmar sig plasmatrycket kallas isotoniskt.

Om detta värde reduceras kallas denna komposition hypotonisk, och i fall av dess överskott - hypertonisk.

När du ändrar den normala nivån på lösningen i cellerna i vävnaderna är skadade. För att normalisera vätskans tillstånd kan introduceras från utsidan, och kompositionen beror på sjukdommens natur:

  • Hypertonisk lösning främjar avlägsnandet av vatten i kärlen.
  • Om trycket är normalt spolas läkemedlen i en isotonisk lösning, vanligtvis natriumklorid.
  • Hypotonisk koncentrerad lösning kan leda till cellbrott. Vatten, tränger in i blodcellen, fyller det snabbt. Men med rätt dosering hjälper det att rengöra såren från pus, för att minska allergisk ödem.

Njurarna och svettkörtlarna ser till att denna indikator är oförändrad. De skapar en skyddande barriär som hindrar påverkan av metaboliska produkter på kroppen.

Därför har osmotiskt tryck hos människor nästan alltid ett konstant värde, ett skarpt hopp kan endast inträffa efter intensiv fysisk ansträngning. Men kroppen i sig normaliserar snabbt denna figur.

Hur påverkar maten

Korrekt näring - hälsorisken för hela människokroppen. Förändringen i tryck uppstår i fallet med:

  • Förbrukar stora mängder salt. Detta leder till deponering av natrium, på grund av vilket blodkärlens väggar blir täta respektive minskar clearance. I detta tillstånd kan kroppen inte klara avlägsnandet av vätska, vilket leder till en ökning av blodcirkulationen och högt blodtryck, uppkomsten av ödem.
  • Otillräckligt vätskeintag. När kroppen saknar vatten, störs vattenbalansen, blodet tjocknar, eftersom mängden lösningsmedel, det vill säga, vatten minskar. En person känner en stark törst efter att ha släckt det, börjar processen att återuppta mekanismens arbete.
  • Användning av skräpmat eller kränkningar av de inre organen (lever och njure).

Hur mäts det och vad säger indikatorerna

Storleken på det osmotiska trycket i blodplasma mäts när det fryser. I genomsnitt är detta värde normalt 7,5-8,0 atm. Med en ökning i temperaturen hos den frysande lösningen blir högre.

En del av den osmotiska storheten skapar onkotiskt tryck, det bildas av plasmaproteiner. Det ansvarar för reglering av vattenutbyte. Onkotiskt blodtryck är normalt 26-30 mm Hg. Art. Om indikatorn ändras i mindre riktning visas svullnad, eftersom kroppen inte klarar av utsöndring av vätska och det ackumuleras i vävnaderna.

Detta kan inträffa med njursjukdom, långvarig fastande, när blodets sammansättning innehåller lite protein eller med leverproblem, i vilket fall albumin är ansvarigt för misslyckande.

Effekt på människokroppen

Osmos och osmotiskt tryck är utan tvekan de viktigaste faktorer som påverkar vävnadens elasticitet och kroppens förmåga att bevara formen av celler och inre organ. De ger vävnadsnäringsämnen.

För att förstå vad det är, måste du placera den röda blodkroppen i destillerat vatten. Med tiden kommer hela cellen att fyllas med vatten, det erytrocytmembranet kommer att kollapsa. Denna process kallas hemolys.

Om cellen dyppas i en koncentrerad saltlösning, förlorar den sin form och elasticitet, det kommer att rynka. Plasmolys leder till förlust av röda blodkroppar. I en isotonisk lösning kommer de ursprungliga egenskaperna att förbli.

Osmotiskt tryck säkerställer normal rörelse av vatten i kroppen.

Osmotiskt tryck

Osmotiskt tryck (betecknad π) - alltför stort hydrostatiskt tryck på lösningen, separerad från det rena lösningsmedlet med ett semipermeabelt membran, vid vilket diffusionen av lösningsmedlet genom membranet stannar. Detta tryck tenderar att utjämna koncentrationerna av båda lösningarna på grund av diskdiffusion av lösningsmedel och lösningsmedelsmolekyler.

Mätningen av den osmotiska tryckgradienten, det vill säga skillnaden i vattenpotential av två lösningar åtskilda av ett semipermeabelt membran, kallas tonicitet. En lösning som har ett högre osmotiskt tryck jämfört med en annan lösning kallas hypertonisk, och det har ett lägre hypotoniskt tryck.

Osmotiskt tryck kan vara väldigt signifikant. I ett träd, till exempel, under påverkan av osmotiskt tryck, växer växtsoppa (vatten med mineralämnen upplösta i det) längs xylemet från rötterna till toppen. Kapillära fenomen i sig är inte kapabla att skapa tillräcklig lyftkraft - till exempel måste lövträd leverera lösningen till en höjd av upp till 100 meter. Samtidigt i trädet är rörelsen av den koncentrerade lösningen, som är grönsaksjuice, inte begränsad av någonting.

Om en sådan lösning är i ett slutet utrymme, exempelvis i en blodcell, kan osmotiskt tryck leda till att membranet brister. Det är av denna anledning att läkemedel avsedda för injektion i blodet löses i en isotonisk lösning innehållande så mycket natriumklorid (natriumklorid) som behövs för att balansera det osmotiska trycket som skapas av cellvätskan. Om de injicerade läkemedlen gjordes på vatten eller en mycket utspädd (hypotonisk med avseende på cytoplasm) lösningen, skulle osmotiskt tryck, vilket tvingar vatten att tränga in i blodkroppar, leda till deras bristning. Men om för mycket natriumkloridlösning injiceras i blodet (3-5-10%, hypertoniska lösningar) kommer vattnet från cellerna att komma ut, och de kommer att krympa. I fallet med växtceller uppträder protoplödnad från cellväggen, som kallas plasmolys. Den omvända processen, som äger rum när de krympta cellerna placeras i en mer utspädd lösning, är respektive deplasmolys.

Storleken på det osmotiska trycket som skapas av lösningen beror på kvantiteten och inte på de kemiska egenskaperna hos de ämnen som är upplösta i den (eller joner, om substansens molekyler dissocierar), är det osmotiska trycket en kollegativ egenskap hos lösningen. Ju större koncentrationen av ett ämne i en lösning desto större är det osmotiska trycket som skapas av det. Denna regel, som kallas lagen av osmotiskt tryck, uttrycks av en enkel formel, som mycket liknar en viss lag av en idealisk gas:

där jag är det isotoniska förhållandet i lösningen C är lösningens molära koncentration uttryckt i kombination med basiska SI-enheter, det vill säga i mol / m3 och inte i det vanliga mol / l; R är universalgaskonstanten; T är lösningens termodynamiska temperatur.

Det visar också likheten hos egenskaperna hos partiklar av ett lösningsmedel i ett visköst lösningsmedelsmedium med partiklar av en idealisk gas i luft. Giltigheten av denna synvinkel bekräftas av experimenten av J. B. Perrin (1906): fördelningen av gummiguthartsemulsionspartiklar i vattenkolonnen följde i allmänhet Boltzmann-lagen.

Osmotiskt tryck, som beror på innehållet av proteiner i en lösning, kallas onkotiskt (0,03 - 0,04 atm.). Med långvarig fastande, njursjukdom minskar koncentrationen av proteiner i blodet, det onkotiska trycket i blodet minskar och onkotiska ödem förekommer: vatten passerar från kärlen till vävnaderna, där πPMC mer. När purulenta processer πPMC i fokus av inflammation ökar med 2-3 gånger, eftersom antalet partiklar ökar på grund av förstörelsen av proteiner. I kroppen bör osmotiskt tryck vara konstant (≈ 7,7 atm.). Därför är isotoniska lösningar (lösningar vars osmotiska tryck är πPLASMA ≈ 7,7 atm. (0,9% NaCl-saltlösning, 5% glukoslösning). Hypertoniska lösningar för vilka π är större än πPLASMA, används i medicin för att rengöra sår från pus (10% NaCl), för att avlägsna allergiskt ödem (10% CaCl2, 20% glukos), som laxerativa läkemedel (Na24∙ 10H2O, MgSO4∙ 7H2O).

Osmotisk trycklag kan användas för att beräkna molekylvikten för en given substans (med kända ytterligare data).

5,4. Osmos. Osmotiskt tryck

Alla lösningar är diffusibla. Diffusion är en enhetlig fördelning av ett ämne över hela volymen av lösningen, som strömmar i alla riktningar. Drivkraften är syftet med systemet till maximal entropi. Du kan skapa ett tillstånd där diffusion endast sker i en riktning. För detta separeras lösningen och lösningsmedlet med ett semipermeabelt membran genom vilket endast små molekyler (joner) kan passera.

Osmos är ensidig diffusion av ett lösningsmedel genom ett halvpermeabelt membran från ett lösningsmedel till en lösning eller från en utspädd lösning - till en mer koncentrerad. Drivkraften hos osmos är en önskan att utjämna koncentrationen av lösningsmedlet på båda sidor av membranet. Processen fortsätter spontant och åtföljs av en ökning av entropi. Gränsen för dess förekomst är ett jämviktsläge.

Trycket som lösningsmedlet utövar på membranet kallas osmotiskt tryck (sOSM). Osmotiskt tryck beskrivs av van't Hoff ekvationen:

(a) för icke-elektrolyter: pOSM = Cm· R · T

där R är universalgaskonstanten, lika med 8,13 j / mol · K,

T - absolut temperatur, K.

CM - molär koncentration av lösningen, mol / l

jag är den isotoniska koefficienten (Van't Hoff-koefficienten) som karakteriserar dissociationen av elektrolyten i joner

Cellmembranen hos djur och växtorganismer är permeabla för vatten och små joner. Genom att passera genom dem skapar vatten osmotiskt tryck. Normalt plasmattryck är 740-780 kPa (37 ° C). Osmotiskt tryck av plasma och andra biologiska vätskor beror huvudsakligen på närvaron av elektrolyter. I mindre utsträckning skapas tryck av kolloidala proteinpartiklar som inte passerar genom membranet. Osmotiskt tryck som skapas av proteiner kallas onkotiskt. Det är bara 3 - 4 kPa. Osmotisk homeostas på grund av arbetet med njurarna, lungorna, huden. Arbetet med att överföra ett ämne mot en koncentrationsgradient kallas osmotisk.

Osmos ligger till grund för ett antal fysiologiska processer: assimilering av mat, utsöndring av avfallsprodukter, aktiv transport av vatten.

I medicinsk praxis används lösningar som är isoosmotiska med blod (fysiologiska lösningar). Till exempel NaCl (0,9%), glukos (4,5%). Införandet av saltlösningar i blodet, cerebrospinalvätska och andra biologiska vätskor orsakar inte en osmotisk konflikt (Figur 8).

Med införandet av hypotonisk lösning (sOSM 780 kPa).

Figur 8 - Cell i lösning (a) isotonisk, (b) hypotonisk, (c) hypertonisk

Användningen av hypertoniska lösningar i medicin

(a) 10% NaCl-lösning används för att behandla purulenta sår;

(b) 25% MgSO4-lösning4 används som antihypertensiv

(c) olika hypertoniska lösningar används för att behandla glaukom.

En viktig egenskap hos lösningarna som används för intravenös injektion är deras osmolaritet och osmolalitet. De karakteriserar innehållet i partiklar som inte kan diffundera genom cellmembranet.

Osmotiskt blodtryck: Vad mäts och vilka faktorer påverkar avvikelser från normen

Det osmotiska trycket i blodet (ODC) är den nivå av kraft som cirkulerar lösningsmedlet (för vår kropp det är vatten) genom erytrocytmembranet.

Att upprätthålla nivån sker på grund av rörelse från lösningar som är mindre koncentrerade i de där koncentrationen av vatten är större.

Denna interaktion är en vattenutbyte mellan människans blod och vävnader. Ioner, glukos, proteiner och andra användbara beståndsdelar koncentreras i blodet.

Normalt osmotiskt tryck är 7,6 atm. Eller 300 mOsmol, vilket är lika med 760 mm Hg.

Osmol är koncentrationen av en mol icke-elektrolyt upplöst per liter vatten. Osmotisk koncentration i blodet bestäms exakt genom mätningen.

Vad är JDC?

Miljön hos celler med membran är inneboende i både vävnader och blodelement, vatten passerar lätt igenom det och tränger i praktiken inte upp lösta ämnen. Därför kan avvikelsen hos det osmotiska trycket leda till en ökning av den röda blodkroppen och förlusten av vatten och deformation.

För erytrocyter och de flesta vävnader är ökning av saltintag i kroppen, som ackumuleras på blodkärlens väggar och förtäring av blodkärlens passage, skadlig.

Detta tryck är alltid på ungefär samma nivå och regleras av receptorer lokaliserade i hypotalamus, blodkärl och vävnader.

Deras vanliga namn är osmoreceptorer, de är de som håller ODC på rätt nivå.

En av de mest stabila parametrarna i blodet är den osmotiska koncentrationen av plasma, som upprätthåller normalt osmotiskt blodtryck, med hjälp av hormoner och kroppssignaler - en känsla av törst.

Vad är normal UDC?

Normala indikatorer på osmotiskt tryck är indikatorer på kryoskopi, ej överstigande 7,6 atm. Analysen bestämmer vilken punkt blodet fryser. Normala indikatorer för frysningslösning för en person är 0,56-0,58 grader Celsius, vilket motsvarar 760 mm Hg.

En separat typ av APC skapas av plasmaproteiner. Även det osmotiska trycket av plasmaproteiner kallas onkotiskt tryck. Detta tryck är flera gånger lägre än det tryck som skapas i plasma genom salter, eftersom proteiner har höga molekylmängder.

I förhållande till andra osmotiska element är deras närvaro obetydlig, även om de finns i blodet i flertalet kvantiteter.

Det påverkar JDC: s övergripande prestanda, men i ett litet förhållande (en hel tvåhundra och tjugonde) till övergripande prestanda.

Detta motsvarar 0,04 atm., Eller 30 mm Hg. För indikatorer på osmotiskt blodtryck är deras kvantitativa faktor och rörlighet betydande, snarare än massan av upplösta partiklar.

Det beskrivna trycket motverkar lösningsmedlets starka rörelse från blodet in i vävnaderna och påverkar överföringen av vatten från vävnaderna till kärlen. Därför fortskrider vävnadsödem, en konsekvens av en minskning av proteinkoncentrationen i plasma.

En icke-elektrolyt innehåller en lägre osmotisk koncentration än en elektrolyt. Detta noteras eftersom. Att elektrolytmolekylerna löser upp joner, vilket leder till en ökning i koncentrationen av aktiva partiklar, som karakteriserar den osmotiska koncentrationen.

Vad påverkar osmotiska tryckavvikelser?

Reflexförändringar i excretionsorganens aktivitet leder till irritation hos osmoreceptorerna. När de är inflammerade, eliminerar de från kroppen det överskott av vatten och salter som har gått in i blodet.

En viktig roll här spelas av huden, vars vävnader matar på överflödigt vatten från blodet eller returnerar det till blodet, med en ökning av osmotiskt tryck.

Prestationen hos en normal ODC påverkas av blodets kvantitativa mättnad med elektrolyter och icke-elektrolyter som löses i blodplasma.

Minst trettio procent är joniserad kaliumklorid. Isotoniska lösningar är lösningar där nivån av APC ligger nära plasma.

Med tillväxten av indikatorer av denna storlek kallas kompositionen hypertonisk, och i fallet med en minskning - hypotonisk.

Om det normala osmotiska trycket är onormalt utlöses cellskador. För att återge indikatorer för osmotiskt tryck i blodet kan de injicera lösningar, vilka väljs, beroende på sjukdomen, som orsakar AEC-avvikelser från normen.

Bland dem är:

  • Hypotonisk koncentrerad lösning. När den appliceras i rätt dos, rensar det sår från pus och hjälper till att minska storleken på allergisk svullnad. Men med fel doser provocerar den snabba fyllningen av celler med en lösning, vilket leder till deras snabba avbrott.
  • Hypertonisk lösning. Med införandet av denna lösning i blodet bidrar det till förbättrad eliminering av vattenceller i kärlsystemet;
  • Utspädning av läkemedel i isotonisk lösning. Preparaten omröres i denna lösning med normala ODC-värden. Natriumklorid är den vanligast omrörda produkten.

Det dagliga underhållet av normala nivåer i UEC övervakas av svettkörtlar och njurar. De tillåter inte effekterna av produkter som kvarstår efter metabolism på kroppen, genom att skapa skyddande membran.

Det är därför det osmotiska blodtrycket nästan alltid varierar på samma nivå. En kraftig ökning av prestanda är möjlig med aktiv fysisk aktivitet. Men i detta fall stabiliserar kroppen sig snabbt indikatorerna.

Samspelet mellan röda blodkroppar och lösningar, beroende på deras osmotiska tryck.

Vad händer med avvikelser?

Med en ökning av blodets osmotiska tryck flyttar vattencellerna från erytrocyterna till plasman, vilket leder till att cellerna deformerar och förlorar sin funktionalitet. Med en minskning av koncentrationen av osmol är det en ökning av mättnaden av cellen med vatten, vilket leder till en ökning i storlek och deformation av membranet, vilket kallas hemolys.

Hemolys kännetecknas av att när deformeras de flesta av blodcellerna - röda blodkroppar, även kallade röda blodkroppar, kommer hemoglobinproteinet in i plasma, varefter det blir transparent.

Hemolys är uppdelad i följande typer:

Osmotiskt och onkotiskt blodtryck

Osmotiskt och onkotiskt tryck av blodplasma

Bland de olika indikatorerna på kroppens inre miljö upptar osmotiskt och onkotiskt tryck ett av huvudpunkterna. De är styva homeostatiska konstanter i den interna miljön och deras avvikelse (ökning eller minskning) är farligt för organismens vitala aktivitet.

Osmotiskt tryck

Osmotiskt blodtryck är det tryck som uppstår vid gränssnittet mellan lösningar av salter eller andra lågmolekylära föreningar med olika koncentrationer.

Dess värde beror på koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser (elektrolyter, icke-elektrolyter, proteiner) upplösta i blodplasma och reglerar transporten av vatten från extracellulär vätska till celler och vice versa. Det osmotiska trycket i blodplasma är normalt 290 ± 10 mosmol / kg (i genomsnitt lika med 7,3 atm., Eller 5 600 mm Hg eller 745 kPa). Cirka 80% av det osmotiska trycket i blodplasma beror på natriumklorid, som är fullständigt joniserad. Lösningar vars osmotiska tryck är desamma som blodplasma kallas isotonisk eller iso-kosmisk. Dessa innefattar 0,85-0,90% lösning av natriumklorid och 5,5% glukoslösning. Lösningar med lägre osmotiskt tryck än i blodplasma kallas hypotoniska och med högre tryck kallas de hypertoniska.

Osmotiskt tryck av blod, lymf, vävnad och intracellulära vätskor är ungefär densamma och har en tillräcklig konstantitet. Det är nödvändigt att säkerställa att cellerna fungerar normalt.

Onkotiskt tryck

Onkotiskt blodtryck - är en del av det osmotiska trycket i blod som skapas av plasmaproteiner.

Storleken på onkotiskt tryck varierar från 25-30 mm Hg. (3,33-3,99 kPa) och 80% bestäms av albumin på grund av deras lilla storlek och högsta innehållet i blodplasman. Onkotiskt tryck spelar en viktig roll för att reglera utbytet av vatten i kroppen, nämligen vid retentionen i blodet. Onkotiskt tryck påverkar bildningen av vävnadsvätska, lymf, urin, vattenabsorption från tarmen. När det onkota trycket i plasma minskar (till exempel i leversjukdomar, när albuminproduktionen minskar eller njursjukdom, när proteinutskiljning i urinen ökar) utvecklas ödem, eftersom vatten är dåligt kvar i kärlen och går in i vävnader.

Vad är osmotiskt tryck

Betydelsen av ordet osmotiskt tryck i ordboken med medicinska termer:

Osmotiskt tryck - alltför stort hydrostatiskt tryck på en lösning som är separerad från ett rent lösningsmedel med ett semipermeabelt membran, vid vilket diffusionen av lösningsmedlet genom membranet stannar. O.: s nivå i celler och organismens interna miljö spelar en viktig roll i processerna för dess vitala aktivitet.

Betydelsen av ordet osmotiskt tryck i Brockhaus- och Efron-ordboken:

Osmotiskt tryck - se osmos.

Definitionen av "osmotiskt tryck" enligt TSB:

Osmotiskt tryck är ett diffust tryck, en termodynamisk parameter som karakteriserar lösningens tendens att minska i koncentration när den kommer i kontakt med ett rent lösningsmedel på grund av diskdiffusion av lösningsmedlet och lösningsmedelsmolekylerna. Om lösningen separeras från det rena lösningsmedlet med ett semipermeabelt membran, är endast ensidig diffusion möjlig - osmotisk absorption av lösningsmedlet genom membranet i lösningen. I detta fall blir O. d. Tillgängligt för direktmätning med ett värde som är lika med det övertryck som appliceras från lösningen vid osmotisk jämvikt (se osmos). O. d. Beror på en minskning av lösningsmedlets kemiska potential i närvaro av ett lösningsmedel. Systemets tendens att utjämna kemiska potentialer i alla delar av dess volym och gå in i ett tillstånd med en lägre nivå av fri energi orsakar osmotisk (diffusion) överföring av material. O. d. I ideala och extremt utspädda lösningar beror inte på lösningsmedlets och lösta ämnenas natur. vid konstant temperatur bestäms den endast av numret
"Kinetiska element" - joner, molekyler, associerade eller kolloidala partiklar - per volym av lösningen. De första mätningarna av O. gjordes av V. Pfeffer (1877), undersöker vattenhaltiga lösningar av rörsocker. Hans data gjorde det möjligt för J. H. van't Hoff att fastställa (1887) O. Beroendet av koncentrationen av den upplösta substansen, som sammanfaller i form med Boyle-Mariotte-lagen för idealiska gaser. Det visade sig att O. d. (P) är numeriskt lika med det tryck som lösningen skulle ha haft om det hade varit i ett tillstånd av idealisk gas vid en given temperatur och upptaget en volym lika med volymen av lösningen. För mycket utspädda lösningar av icke-dissocierande ämnen beskrivs mönstret som hittas med tillräcklig noggrannhet med ekvationen:
pi.V = nRT, där n är antalet mol av den upplösta substansen i volymen av lösningen V. R är universalgaskonstanten. T är den absoluta temperaturen. Vid dissociering av ett ämne i en lösning i joner införs faktorn i> 1, van't Hoff-koefficienten i ekvationens högra sida. med föreningen av det lösta ämnet i + och Cl minus. utsöndras genom gädlarna, i reptiler av havet (ormar och sköldpaddor) och hos fåglar genom speciella saltkörtlar i huvudområdet. Mg2 + joner, SO4 2-, 18 / 18031124.tif i dessa organismer utsöndras genom njurarna. A. d. I hyper- och hypo-osmotiska organismer kan skapas både av de joner som råder i den yttre miljön och metaboliska produkter. Till exempel i hajfisk och strålar bildas O. med 60% av urea och trimetylammonium. i däggdjursblodplasma - huvudsakligen på grund av Na + och Cl-joner minus.. i insektslarver på grund av olika metaboliter med låg molekylvikt. I marina unicellulära, häggdjur, bläckfiskmollusker, mixin och andra isoosmotiska organismer, där O. d. Bestäms av O. av den yttre miljön och är lika med den, är osmoreguleringens mekanismer frånvarande (exklusive cell).
Sortimentet av genomsnittliga O.-värden i cellerna av organismer som inte kan upprätthålla osmotisk homeostas är ganska bred och beror på organismens typ och ålder, typ av celler och omgivningen av miljön. Under optimala förhållanden sträcker sig den totala cellsapet av markorganismer från marshplantor från 2 till 16 vid. I steppesna, från 8 till 40 på. I olika celler av växten kan O. vara dramatiskt annorlunda (till exempel i mangrove O. cellsapet är ca 60 atm och O. i xylem-kärlen överstiger inte 1-2 atm). Homo-osmotiska organismer, dvs kunna upprätthålla den relativa konstansen hos O., är genomsnittliga och oscillationsintervallet för O. är annorlunda (maskmen är 3,6-4,8 atm, sötvattenfisk är 6,0-6,6, havsbottenfisk - 7,8-8,5, hajfisk - 22,3-23,2, däggdjur - 6,6-8,0 atm). I däggdjur är O. av majoriteten av biologiska vätskor lika med blodets O. Ett undantag är att vätskorna utsöndras av vissa körtlar - saliv, svett, urin, etc.). O, som skapats i celler av djur med högmolekylära föreningar (proteiner, polysackarider, etc.) är obetydlig men spelar en viktig roll i en ämnesomsättning (se onkotiskt tryck).
Yu. V. Natochin, V. V. Kabanov.
Lit.: Melvin-Hughes E. A., Fysisk kemi, trans. från engelska, pr. 1-2, M., 1962. Kursen av fysisk kemi, red. Ya. I. Gerasimova, t. 1-2, M.-L., 1963-1966. Pasynsky AG, kolloidkemi, 3: e utg., M., 1968: Prosser L., Brown F., Komparativ fysiologi hos djur, trans. från engelska, M., 1967. Griffin D., Novik El., levande organism, trans. från engelska., 1973. Nobel P., Växtcellsfysiologi (fysikalisk-kemisk metod), trans. från engelska, M., 1973.
Schematiskt diagram över osmometern: A-kammare för lösning. B - kamera för lösningsmedlet. M-membran. Vätskenivåer i rören vid osmotisk jämvikt: a och b - under förhållanden med lika yttre tryck i kamrarna A och B, när rho.EN =
rho.B, samtidigt H - en kolonn av vätska som balanserar det osmotiska trycket. b - under villkor för ojämlikhet av yttre tryck, när rho.EN - rho.B = pi..

Berätta för dina vänner vad som är - osmotiskt tryck. Dela det här på din sida.

Osmos och osmotiskt tryck

Om du separerar lösningen och lösningsmedlet med hjälp av en halvpermeabel partition (membran), som tillåter lösningsmedelsmolekylen att passera fritt och lösningsmedelsretermolekylen observeras ensidig diffusion av lösningsmedlet.

Denna typ av diffusion beror på det faktum att antalet lösningsmolekyler per volymandel är större än i samma volym lösning, eftersom i en lösning en del av volymen upptas av lösta molekyler. Som ett resultat av molekylär rörelse råder rörelsen av lösningsmedelsmolekyler genom membranet från lösningsmedlet till lösningen över sin rörelse i motsatt riktning.

Den ensidiga diffusionen av lösningsmedlet till lösningen kallas osmos, och den kraft som orsakar osmos, refererad till ytaenheten hos det semipermeabla membranet kallas osmotiskt tryck.

Som ett resultat av osmos och diffusion sänks koncentrationen och de sätt på vilka denna nivellering uppnås är fundamentalt annorlunda. Vid diffusionsprocessen uppnås jämnheten av koncentrationer genom att flytta molekylerna av lösningsmedlet och i fallet med osmos genom att flytta lösningsmedelsmolekylerna.

Mekanismen för osmos kan inte förklaras enbart av det faktum att semipermeabla membran spelar rollen av en sikt med celler genom vilka lösningsmolekylmolekyler passerar fritt, men överför inte lösta molekyler.

Uppenbarligen är osmosmekanismen mycket mer komplicerad. Här spelar membrans struktur och sammansättning en stor roll.

Beroende på membranets natur kommer osmosmekanismen att vara annorlunda. I vissa fall passerar endast de ämnen som löser sig in i det genom membranet, i andra fall interagerar membranet med lösningsmedlet, vilket bildar mellanliggande bräckliga föreningar som lätt sönderdelas och slutligen kan det även representera en porös septum med vissa porstorlekar.

För att mäta det osmotiska trycket i ett kärl med semipermeabla väggar hälls testlösningen och tätt stängs med ett stopp i vilket ett rör sätts in, anslutet till en tryckmätare. Ett sådant instrument för mätning av osmotiskt tryck kallas en osmometer.

Osmometern med lösningen nedsänktes i ett kärl med ett lösningsmedel. I början av processen diffunderar lösningsmedlet från det yttre kärlet i osmometern med en högre hastighet än från den, varför vätskenivån i osmometerröret stiger, vilket därvid skapar ett hydrostatiskt tryck som gradvis ökar. När det hydrostatiska trycket ökar utlöses diffusionshastigheten av lösningsmedlet i osmometern och ur osmometern, vilket resulterar i ett tillstånd av dynamisk jämvikt, upphörandet av vätskan i osmometerröret stannar.

Det hydrostatiska trycket som upprättas av osmos tjänar som ett mått på osmotiskt tryck.

Mätning av osmotiskt tryck med en osmometer är inte alltid möjligt med tillräcklig noggrannhet, eftersom det inte finns några membran som kan bibehålla alla partiklarna i lösningsmedlet. Det uppmätta värdet av osmotiskt tryck för samma lösning kommer därför i viss mån att bero på membranets natur.

Osmotiskt tryck uppträder endast vid gränsen mellan lösningen och lösningsmedlet (eller en lösning med en annan koncentration) om denna gräns bildas av en semipermeabel septum. Lösningen i ett vanligt kärl utövar inte något tryck på dess väggar annat än det vanliga hydrostatiska trycket. Osmotiskt tryck bör därför inte betraktas som en egenskap av ett lösningsmedel eller lösningsmedel, eller själva lösningen, men som egenskap av ett system av lösningsmedel och lösning med en halvpermeabel barriär mellan dem.

Raouls lag är de gemensamma namnen på kvantitativa lagar som upptäckts av den franska kemisten F. M. Raul år 1887, och beskriver några av kolligativet (beroende på koncentrationen, men inte på den upplösta substansens natur) egenskaper hos lösningar.

Rauls första lag [redigera]

Rauls första lag förbinder trycket av mättad ånga ovanför en lösning med dess sammansättning; Den formuleras enligt följande:

· Partikeltrycket för lösningsmedelens mättade ånga är direkt proportionell mot dess molära fraktion i lösningen, och proportionalitetskoefficienten är lika med trycket i den mättade ångan över den rena komponenten.

För en binär lösning bestående av komponenterna A och B (komponent A, vi anser det vara ett lösningsmedel) är det mer lämpligt att använda en annan formulering:

· Den relativa minskningen av lösningsmedlets partialdamptryck över lösningen beror inte på upplösningens art och är lika med dess molära fraktion i lösningen.

På ytan finns det färre lösningsmolekyler som kan förångas, eftersom lösningsmedlet tar upp en del av utrymmet.

Lösningar för vilka Rauls lag uppfylls kallas ideal. Idealisk för alla koncentrationer är lösningar vars komponenter är mycket lika i fysikaliska och kemiska egenskaper (optiska isomerer, homologer etc.) och vars bildning inte åtföljs av volymförändring och frisättning eller absorption av värme. I detta fall är krafterna i intermolekylär interaktion mellan homogena och heterogena partiklar ungefär desamma, och bildningen av en lösning beror endast på entropifaktorn.

Avvikelser från Raouls lag [redigera]

Lösningar, vars komponenter skiljer sig avsevärt från fysiska och kemiska egenskaper, följer endast Rauls lag inom mycket små koncentrationer. vid höga koncentrationer observeras avvikelser från Rauls lag. Det fall då det sanna partiella ångtrycket över blandningen är större än de som beräknas av Raullagen kallas positiva avvikelser. Det motsatta fallet är när delarnas ångtryck av komponenterna är mindre än de beräknade - negativa avvikelser.

Orsaken till avvikelser från Rauls lag är det faktum att homogena partiklar interagerar med varandra annorlunda än heterogena (starkare i fråga om positiva och svagare vid negativa avvikelser).

Verkliga lösningar med positiva avvikelser från Rauls lag bildas av rena komponenter med värmeabsorption (ΔNsol > 0); volymen av lösningen är större än summan av de inledande volymerna av komponenterna (ΔV> 0). Lösningar med negativa avvikelser från Rauls lag bildas med värmeavgivning (ΔNsol -1 · kg respektive. Eftersom den ena molära lösningen inte späds oändligt, är den andra Raul-lagen för det i allmänhet inte nöjd för den, och värdena för dessa konstanter erhålls genom extrapolering av beroendet från regionen med låga koncentrationer till m = 1 mol / kg.

För vattenhaltiga lösningar i ekvationerna i Rauls andra lag ersätts den molära koncentrationen ibland av molar. I allmänhet är en sådan ersättning olaglig, och för lösningar vars densitet skiljer sig från 1 g / cm³ kan det leda till signifikanta fel.

Rauls andra lag gör det möjligt att experimentellt bestämma molekylmassorna av föreningar som inte kan dissociera i ett givet lösningsmedel; det kan också användas för att bestämma graden av dissociation av elektrolyter.

Elektrolytlösningar [redigera]

Rauls lagar är inte uppfyllda för lösningar (till och med oändligt utspädda), som leder elektricitetselektrolytlösningar. Att ta hänsyn till dessa variationer van't Goffvnos en korrektionsekvation som ges ovan - i isotonisk koefficient, implicit med hänsyn till dissociation av molekylerna av lösta ämnen:

Den icke-inlämnande av elektrolytlösningar till Raouls lagar och Vant-Hoff-principen fungerade som utgångspunkt för S. Arrhenius för att skapa en teori om elektrolytisk dissociation.

Elasticitet Mättnad - Elasticiteten hos vattenånga, den maximala möjliga temperaturen som förmedlas. Det är större, desto högre är lufttemperaturen. Som ett resultat börjar vattenångkondensation.

Ebullioskopisk konstant är skillnaden mellan kokpunkten för en lösning och temperaturen hos ett rent lösningsmedel.

Den kryoskopiska konstanten är skillnaden mellan lösningens fryspunkt och temperaturen hos det rena lösningsmedlet.

74. Osmosfenomenet, dess roll i biologiska system. Osmotiskt tryck. Vant-Hoff lag.

Lösningar isotonisk, hypo- och hypertonisk.

Osmosfenomenet observeras i de miljöer där lösningsmedlets rörlighet är större än rörligheten för lösta ämnen. Ett viktigt särskilt fall av osmos är osmos genom ett semipermeabelt membran. Semi-permeabla membraner kallas membran som har en tillräckligt hög permeabilitet inte alls, men endast för vissa ämnen, i synnerhet för ett lösningsmedel. (Flytandet av lösta ämnen i membranet tenderar till noll). Som regel beror detta på molekylernas storlek och rörlighet, till exempel är en vattenmolekyl mindre än de flesta molekyler av lösta ämnen. Om ett sådant membran separerar lösningen och det rena lösningsmedlet, är koncentrationen lösningsmedels mindre hög i lösningen som en del av dess molekyl det substituerad på löst ämne-molekylen (se Fig.. 1). Som ett resultat kommer övergångarna av lösningsmedelspartiklar från facket innehållande rent lösningsmedel till lösningen att förekomma oftare än i motsatt riktning. Följaktligen kommer volymen av lösningen att öka (och koncentrationen av substansen kommer att minska), medan volymen av lösningsmedlet kommer att minska i enlighet därmed.

Betydelsen av osmos [redigera]

Osmos spelar en viktig roll i många biologiska processer. Membranet som omger den normala blodkroppen är endast permeabel för vattenmolekyler, syre, några av näringsämnena upplösta i blodet och produkter av cellaktivitet; för stora proteinmolekyler som löses inuti cellen är det ogenomträngligt. Därför kvarstår proteiner som är så viktiga för biologiska processer inne i cellen.

Osmos är involverad i överföring av näringsämnen i stammen av långa träd, där kapilläröverföring inte kan utföra denna funktion.

Osmos används ofta i laboratorieteknik: vid bestämning av polymerernas molära egenskaper, koncentrationen av lösningar, studier av olika biologiska strukturer. Osmotiska fenomen används ibland i industrin, till exempel vid framställning av vissa polymera material, rening av högmineraliserat vatten genom förfarandet för omvänd osmos av vätskor.

Växtceller använder också osmos för att öka volymen av vakuolen så att den expanderar cellväggarna (turgortryck). Växtceller gör detta genom att lagra sackaros. Genom att öka eller minska koncentrationen av sackaros i cytoplasman kan celler reglera osmos. Detta ökar elasticiteten hos växten som helhet. Många växtrörelser är förknippade med förändringar i turgortryck (till exempel rörelser av ängsbitar och andra klättringsanläggningar). Ferskvattensprotozor har också en vakuol, men uppgiften för de enklaste vakuolerna är bara att pumpa överskott av vatten från cytoplasman för att upprätthålla en konstant koncentration av ämnen upplösta i den.

Osmos spelar också en viktig roll i vattenkroppens ekologi. Om koncentrationen av salt och andra ämnen i vattnet stiger eller faller, kommer invånarna i dessa vatten att dö på grund av osmosens skadliga effekter.

Osmotiskt tryck (betecknad π) - alltför stort hydrostatiskt tryck på lösningen, separerad från det rena lösningsmedlet med ett semipermeabelt membran, vid vilket diffusionen av lösningsmedlet genom membranet stannar. Detta tryck tenderar att utjämna koncentrationerna av båda lösningarna på grund av diskdiffusion av lösningsmedel och lösningsmedelsmolekyler.

LAG VANT-GOFFA beskriver beroendet av den OSMOTISKA TRYCKEN av utspädda lösningar på lösningens temperatur och molära koncentration:
Van't Hoff kom fram till att Avogadros lag också gäller för utspädda lösningar. Det experimentellt visat sig att det osmotiska trycket, vilket är ett mått på en önskan av två olika lösningar på vardera sidan av membranet för att utjämna koncentrationen i svaga lösningar är inte bara beroende av koncentrationen, utan även på temperaturen och, följaktligen, lyder termodynamikens lagar gas. Van't Hoff uttryckte det osmotiska trycket med formeln PV = iRT, där P betyder det osmotiska trycket av en substans upplöst i en vätska; V är volymen; R är gaskonstanten; T - temperatur och i - koefficient, som ofta är lika med 1 för gaser, och för lösningar innehållande salter - mer än en. Van't Hoff kunde förklara varför värdet av jag ändras genom att associera denna koefficient med antalet joner i lösning. Studierna av utspädda lösningar utförda av Van't Hoff var grunden för S.Arrhenius teori om elektrolytisk dissociation. Därefter anlände Arrhenius till Amsterdam och arbetade med Vant-Hoff.

Isotonisk lösning (isoosmotisk lösning) - en lösning vars osmotiska tryck är lika med det osmotiska trycket i blodplasma; till exempel 0,9% vattenhaltig lösning av natriumklorid, 5% vattenhaltig glukoslösning. Alla dessa lösningar används vid behandling av olika sjukdomar för att lindra förgiftning och andra manifestationer av sjukdomen. Isotonisk rasvtora, till skillnad från hypertonisk och hypertonisk (som inte används för intravenös administrering) leder inte till hemolys av röda blodkroppar när de administreras intravenöst.

Hypotoniska lösningar skiljer sig från isotonisk lägre koncentration och följaktligen lägre osmotiskt tryck. Vid kontakt med vävnader kommer vatten från hypotoniska lösningar in i vävnadscellerna. Som ett resultat sväller de, och om vatten ackumuleras i dem i stor utsträckning, bryts cellmembranen, dvs celllys.

Användningen av hypotoniska natriumkloridlösningar i praktiken är väldigt begränsad. I vissa fall används de för att förbereda lösningar av ämnen som används för infiltrationsanestesi. Effekten av anestetika i hypotoniska lösningar förbättras, eftersom de senare bidrar till en djupare penetrering av ämnen i vävnader.

Hypertoniska lösningar, lösningar vars osmotiska tryck är högre än osmotiskt tryck i växt- eller djurceller och vävnader. Beroende på den funktionella, species-specificitet och miljöcell osmotiskt tryck olika till dem och lösningen kan hypertonicitet för vissa celler vara isoton eller hypoton för andra. När nedsänkta i växtceller, f. det suger vattnet från cellerna, vilket minskar i volymen, och sedan fortsätter kompressionen och protoplasma ligger bakom cellväggarna (se plasmolys). Röda blodkroppar av människor och djur i G. p. förlorar också vatten och minskar volymen. G. r. i kombination med hypotoniska lösningar och isotoniska lösningar används för att mäta osmotiskt tryck i levande celler och vävnader.