Ozmotik konsantrasyon - Osmotic concentration

Ozmotik konsantrasyon, daha önce ... olarak bilinen ozmolarite,[1] ölçüsü çözünen konsantrasyon, çözünen osmol (Osm) sayısı olarak tanımlanır litre (L) / çözüm (osmol / L veya Osm / L). Bir çözeltinin ozmolaritesi genellikle şu şekilde ifade edilir: Osm / L ("osmolar" olarak okunur), aynı şekilde azı dişi "M" ("molar" olarak telaffuz edilir) olarak ifade edilir. Molarite ise sayısını ölçer benler birim başına çözünen Ses Çözeltinin, ozmolarite sayısını ölçer çözünen parçacıkların ozmolleri birim çözelti hacmi başına.[2] Bu değer, ozmotik basınç bir çözelti ve çözücünün nasıl yayılacağının belirlenmesi yarı geçirgen zar (ozmoz ) farklı ozmotik konsantrasyona sahip iki çözeltiyi ayırmak.

Birim

Ozmotik konsantrasyonun birimi, osmol. Bu birSİ sayısını tanımlayan ölçü birimi benler bir çözeltinin ozmotik basıncına katkıda bulunan çözünen madde. Bir miliosmole (mOsm) 1 / 1.000 osmoldür. Bir mikroosmol (μOsm) (ayrıca yazılır mikro osmol) 1 / 1.000.000 ozmoldür.

Çözünen madde türleri

Osmolarite, molariteden farklıdır çünkü çözünen maddenin molleri yerine çözünen parçacıkların ozmollerini ölçer. Ayrım, bazı bileşiklerin ayrışmak çözüm olarak, diğerleri olamaz.[2]

İyonik bileşikler, gibi tuzlar çözümde bileşenlerine ayrışabilir iyonlar Bu nedenle, bir çözeltinin molaritesi ile ozmolaritesi arasında bire bir ilişki yoktur. Örneğin, sodyum klorit (NaCl), Na'ya ayrışır+ ve Cl− iyonlar. Bu nedenle, çözeltideki her 1 mol NaCl için, 2 osmol çözünen parçacık vardır (yani, 1 mol / L NaCl çözeltisi, 2 ozmol / L NaCl çözeltisidir). Hem sodyum hem de klorür iyonları, çözeltinin ozmotik basıncını etkiler.[2]

Başka bir örnek magnezyum klorür (MgCl2), Mg'ye ayrışan2+ ve 2Cl− iyonlar. Her 1 mol MgCl için2 Çözeltide 3 ozmol çözünen parçacık vardır.

İyonik olmayan bileşikler ayrışmaz ve 1 mol çözünen madde başına sadece 1 ozmol çözünen oluşturur. Örneğin, 1 mol / L'lik bir çözelti glikoz 1 osmol / L'dir.[2]

Birden fazla bileşik, bir çözeltinin ozmolaritesine katkıda bulunabilir. Örneğin, 3 Osm'lik bir çözelti şunlardan oluşabilir: 3 mol glikoz veya 1.5 mol NaCl veya 1 mol glikoz + 1 mol NaCl veya 2 mol glikoz + 0.5 mol NaCl veya benzeri herhangi bir kombinasyon.[2]

Tanım

Litre başına ozmol (osmol / L) olarak verilen bir çözeltinin ozmolaritesi aşağıdaki ifadeden hesaplanır:

nerede

  • φ ... ozmotik katsayı, çözümün ideal olmama derecesini açıklar. En basit durumda, çözünen maddenin ayrışma derecesidir. Sonra, φ 0 ile 1 arasındadır, burada 1,% 100 ayrışmayı gösterir. Ancak, φ 1'den büyük olabilir (örneğin sükroz için). Tuzlar için elektrostatik etkiler φ % 100 ayrışma olsa bile 1'den küçük olması (bkz. Debye-Hückel denklemi );
  • n bir molekülün içinde ayrıştığı parçacıkların (örneğin iyonların) sayısıdır. Örneğin: glikoz vardır n 1, NaCl ise n 2;
  • C çözünen maddenin molar konsantrasyonudur;
  • İçerik ben belirli bir çözünen maddenin kimliğini temsil eder.

Osmolarite, bir osmometre hangi önlemler kolligatif özellikler, gibi Donma noktası alçalması, Buhar basıncı veya Kaynama noktası yüksekliği.

Osmolarite ve tonisite

Osmolarite ve tonisite birbiriyle ilişkili ancak farklı kavramlardır. Böylece, ile biten terimler -ozmotik (izosmotik, hiperozmotik, hipozmotik) ile biten terimlerle eşanlamlı değildir -tonik (izotonik, hipertonik, hipotonik). Terimler, her ikisinin de bir zarla ayrılmış iki çözeltinin çözünen konsantrasyonlarını karşılaştırmaları bakımından ilişkilidir. Terimler farklıdır çünkü ozmolarite, nüfuz eden çözünen maddelerin toplam konsantrasyonunu hesaba katar. ve nüfuz etmeyen çözünenler, oysa tonisite, serbestçe nüfuz etmeyen çözünen maddelerin toplam konsantrasyonunu hesaba katar sadece.[3][2]

Penetran çözünen maddeler, hücre zarı çözücüler su moleküllerini kendileriyle "çekerken" hücre hacminde anlık değişikliklere neden olur. Nüfuz etmeyen çözünen maddeler hücre zarını geçemez; bu nedenle, suyun hücre zarı boyunca hareketi (yani, ozmoz ) çözümlerin ulaşması için olması gerekir denge.

Bir çözüm hem hiperosmotik hem de izotonik olabilir.[2] Örneğin, hücre içi sıvı ve hücre dışı hiperozmotik olabilir, ancak izotonik olabilir - eğer bir bölmedeki toplam çözünen konsantrasyonu diğerinden farklıysa, ancak iyonlardan biri zarı geçebiliyorsa (başka bir deyişle, nüfuz eden bir çözünen) onunla su çeker, böylece çözelti hacminde net bir değişikliğe neden olmaz.

Plazma ozmolaritesi ve ozmolalite

Plazma ozmolaritesi hesaplanabilir plazma ozmolalitesi aşağıdaki denklem ile:[4]

Osmolarity = Osmolality * (ρsol - ca)

nerede:

  • ρsol ... yoğunluk 1.025 g / ml olan g / ml cinsinden çözeltinin kan plazması.[5]
  • ca (susuz ) g / ml cinsinden çözünen konsantrasyonu - kurutulmuş plazmanın yoğunluğu ile karıştırılmamalıdır

IUPAC'a göre, osmolalite, suyun rasyonel aktivitesi ile suyun molar kütlesinin negatif doğal logaritmasının bölümüdür, oysa ozmolarite, ozmolalitenin ve suyun kütle yoğunluğunun (ozmotik konsantrasyon olarak da bilinir) ürünüdür.

Daha basit bir ifadeyle, ozmolalite, başına çözünen ozmotik konsantrasyonun bir ifadesidir. kitle çözücü, ozmolarite ise Ses çözelti (böylece çözelti içindeki çözücünün kütle yoğunluğu ile çarpılarak dönüşüm (kg çözücü / litre çözelti).

nerede mben i bileşeninin molalitesidir.

Plazma ozmolaritesi / ozmolalitesi, kan dolaşımında uygun elektrolitik dengeyi korumak için önemlidir. Yanlış denge şunlara yol açabilir: dehidrasyon, alkaloz, asidoz veya diğer yaşamı tehdit eden değişiklikler. Antidiüretik hormon (vazopressin), kan akışını süzerken vücudun böbrekten tuttuğu su miktarını kontrol ederek bu süreçten kısmen sorumludur.[6]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • D.J. Taylor, N.P.O. Green, G.W. Stout Biyolojik bilim
  1. ^ IUPAC altın kitabı
  2. ^ a b c d e f g Widmaier, Eric P .; Hershel Raff; Kevin T. Strang (2008). Vander'ın İnsan Fizyolojisi, 11. Baskı. McGraw-Hill. pp.108–12. ISBN  978-0-07-304962-5.
  3. ^ 1947-, Costanzo, Linda S. (2017/03/15). Fizyoloji. Öncesinde: Costanzo, Linda S., 1947- (Altıncı baskı). Philadelphia, PA. ISBN  9780323511896. OCLC  965761862.CS1 bakimi: sayısal isimler: yazarlar listesi (bağlantı)
  4. ^ Sayfa 158:Martin, Alfred N .; Patrick J Sinko (2006). Martin'in fiziksel eczacılık ve eczacılık bilimleri: eczacılık bilimlerinde fiziksel kimyasal ve biyofarmasötik ilkeler. Phila: Lippincott Williams ve Wilkins. ISBN  0-7817-5027-X. [1]
  5. ^ Kan Yoğunluğu Fizik Bilgi Kitabı. Glenn Elert tarafından düzenlendi. 26 Mars, 2009'da alındı
  6. ^ Earley, LE; Sanders, CA (1959). "Karaciğerin Dekompanse Sirozu ve Düşük Serum Osmolalitesi Olan Bazı Hastalarda Serum Osmolalitesini Değiştirmenin Antidiüretik Hormon Salımı Üzerindeki Etkisi". Journal of Clinical Investigation. 38 (3): 545–550. doi:10.1172 / jci103832. PMC  293190. PMID  13641405.

Dış bağlantılar