Hüpertoonilise lahuse omadused, kuidas seda valmistada ja näiteid

The hüpertooniline lahus on selline, milles osmootne rõhk on kõrgem raku ümbruses. Selle vahe taseme saavutamiseks voolab vesi seest väljapoole, põhjustades selle kokkutõmbumise. Madalamal pildil võib punaste rakkude seisundit täheldada erinevate toonikute kontsentratsioonides.

Nendes rakkudes tõstetakse esile veevoolu noolega, kuid mis on toonilisus? Ja mis on osmootne rõhk? Lahuse toonilisust on mitu. Näiteks võib seda nimetada lahuse osmolaalsuseks võrreldes plasmaga.

See võib viidata ka lahuses lahustunud lahustite kontsentratsioonile, mis on eraldatud ümbritsevast membraanist, mis juhib vee leviku suunda ja ulatust läbi selle..

Samuti võib seda vaadelda kui ekstratsellulaarse lahuse võimet viia vesi rakku või selle väljastpoolt.

Lõplik mõiste võib olla osmootse rõhu mõõtmine, mis takistab vee voolamist läbi poolläbilaskva membraani. Kõige sagedamini kasutatav toonilisuse mõiste on see, mis näitab seda plasma osmolaalsusena, mille väärtus on 290 mOsm / l.

Plasma osmolaalsuse väärtus saadakse krüopaatilise punkti (kolligatiivse omaduse) vähenemise mõõtmisega.

Indeks

• 1 Kollektiivsed omadused
• 2 Osmolaarsuse ja osmolaalsuse arvutamine
  • 2.1 Osmootne koefitsient
• 3 Hüpertoonilise lahuse omadused
• 4 Kuidas valmistada hüpertoonilist lahust?
• 5 Näited
  • 5.1 Näide 1
  • 5.2 Näide 2
• 6 Viited

Kollektiivsed omadused

Osmootne rõhk on üks kolligatiivsetest omadustest. Need on need, mis sõltuvad osakeste arvust ja mitte nende olemusest, nii lahuses kui ka lahusti olemuses.

Niisiis ei ole nende omaduste puhul oluline, kui osakesteks on Na või K aatom või glükoosi molekul; oluline on tema number.

Kolligatiivsed omadused on: osmootne rõhk, krüoskoopilise või külmumispunkti vähenemine, aururõhu langus ja keemistemperatuuri tõus.

Lahuste nende omaduste analüüsimiseks või töötamiseks on vaja kasutada muude lahuste kontsentratsiooni väljendust kui need, mida tavaliselt väljendatakse.

Kontsentratsioonide, nagu molaarsus, molaarsus ja normaalsus, ekspressioonid identifitseeritakse konkreetse lahustiga. Näiteks öeldakse, et lahus on 0,3 molaarne NaCl või 15 mEq / l Na⁺, jne.

Kui aga väljendatakse kontsentratsiooni osmoolides / l või osmoolides / L H-s₂Või ei ole lahustunud aine, vaid lahuses olevate osakeste arv.

Osmolaarsuse ja osmolaalsuse arvutamine

Plasma puhul kasutatakse eelistatavalt osmolaalsust, mis on väljendatud vee, mOsm / kg vee, Osm / L vee või Osm / kg vee kohta mOsm / l..

Selle põhjuseks on valkude olemasolu plasmas, mis omavad olulist protsenti plasmamahust - umbes 7% -, miks ülejäänud lahustunud ained lahustatakse väiksemas mahus liitris.

Madala molekulmassiga lahustunud lahuste puhul on nende poolt hõivatud ruumala suhteliselt väike ning osmolaalsust ja osmolaarsust saab arvutada samasugusel viisil ilma olulise veata.

Osmolaarsus (mOsm / L lahus) = molaarsus (mmol / L) ∙ v ∙ g

Osmolaalsus (mOsm / L H₂O) = molaarsus (mmol / l H₂O) ∙ v ∙ g

v = osakeste arv, milles ühend lahustatakse lahuses, näiteks: NaCl dissotsieerub kaheks osaks: Na⁺ ja Cl^-, nii v = 2. 

CaCl₂ vesilahuses dissotsieerub kolmeks osaks: Ca²⁺ ja 2 Cl^-, nii v = 3. FeCl₃ lahuses dissotsieerub see neljaks osaks: Fe³⁺ ja 3 Cl^-.

Sidemed, mis dissotsieeruvad, on ioonsed sidemed. Seejärel ei erine nende struktuuris esinevatest ühenditest ainult kovalentsed sidemed, näiteks glükoos, sahharoos, uurea. Sel juhul v = 1.

Osmootne koefitsient

Paranduskoefitsient "g" on niinimetatud osmootne koefitsient, mis on loodud elektrostaatilise interaktsiooni korrigeerimiseks elektriliselt laetud osakeste vahel vesilahuses. "G" väärtus on vahemikus 0 kuni 1. Ühendid, millel on dissotsieerumatud sidemed - see tähendab kovalentne - on väärtusega "g" 1.

Elektrolüütide hulk lahjendatud lahustes on "g" väärtusega ligi 1. Vastupidi, kui elektrolüüdi lahuse kontsentratsioon suureneb, väheneb "g" väärtus ja öeldakse, et see läheneb nullile..

Kui elektrolüütilise ühendi kontsentratsioon suureneb, suureneb lahus elektriliselt laetud osakeste arv samal viisil, mis suurendab positiivselt laetud ja negatiivselt laetud osakeste vahelise koostoime võimalust..

Selle tagajärjel väheneb reaalsete osakeste arv võrreldes teoreetiliste osakeste arvuga, mistõttu on osmolaalsuse või osmolaalsuse väärtus korrigeeritud. Seda tehakse osmootse koefitsiendi "g" abil..

Hüpertoonilise lahuse omadused

Hüpertoonilise lahuse osmolaalsus on suurem kui 290 mOsm / l vett. Kui see puutub plasmaga kokku poolläbilaskva membraani kaudu, voolab vesi plasmast hüpertoonilisse lahusesse, kuni mõlema lahuse vahel saavutatakse osmootne tasakaal..

Sellisel juhul on plasmal kõrgem veepartiklite kontsentratsioon kui hüpertooniline lahus. Passiivse difusiooni korral kalduvad osakesed difundeeruma kohtadest, kus nende kontsentratsioon on kõrgem kohtadest, kus see on madalam. Seetõttu voolab vesi plasmast hüpertoonilisse lahusesse.

Kui erütrotsüüdid paigutatakse hüpertoonilisse lahusesse, voolab vesi erütrotsüütidest ekstratsellulaarsesse lahusesse, tekitades selle kokkutõmbumise või närbumise.

Seega on rakusisesel sektsioonil ja rakuvälisel sektsioonil sama osmolaalsus (290 mOsm / l vett), kuna kehaosakeste vahel on osmootne tasakaal..

Kuidas valmistada hüpertoonilist lahust?

Kui plasma osmolaalsus on 290 mOsm / l H₂Või on hüpertoonilise lahuse osmolaalsus sellest väärtusest suurem. Seetõttu on teil lõpmatu hulk hüpertoonilisi lahuseid.

Näited

Näide 1

Kui soovite valmistada CaCl lahust₂ osmolaalsusega 400 mOsm / l H₂Või: leidke H g / l₂Või CaCl₂ nõutav.

Andmed

- CaCl molekulmass₂= 111 g / mol

- Osmolaalsus = molaliteet ∙ v ∙ g

- molaarsus = osmolaalsus / v ∙ g

Sel juhul CaCl₂ lahustatakse kolmes osakeses, nii et v = 3. Osmootse koefitsiendi väärtus eeldatakse 1-ks, kui ühendi tabelid puuduvad.

molaarsus = (400 mOsm / l H₂O / 3) ∙ 1

= 133,3 mmol / l H₂O

= 0,133 mol / l H₂O

g / l H₂O = mol / l H₂O ∙ g / mol (molekulmass)

= 0,133 mol / l H₂O = 111 g / mol

= 14,76 g / l H₂O

CaCl lahuse valmistamine₂ osmolaalsusega 400 mOsm / l H₂O (hüpertooniline), kaalutakse 14,76 g CaCl₂, ja seejärel lisatakse liitrit vett.

Seda protseduuri võib kasutada soovitud osmolaalsusega hüpertoonilise lahuse valmistamiseks, eeldusel, et osmootse koefitsiendi "g" väärtuseks on 1..

Näide 2

Valmistatakse glükoosilahus osmolaalsusega 350 mOsm / L H₂O.

Andmed

- Glükoosi molekulmass 180 g / mol

- v = 1

- g = 1

Glükoos ei erine, sest sellel on kovalentsed sidemed, seega v = 1. Kuna glükoos ei lagune elektriliselt laetud osakesteks, ei saa olla elektrostaatilist koostoimet, seega g on väärt 1.

Seejärel ei ole dissotsieeruvate ühendite puhul (näiteks glükoosi, sahharoosi, uurea jne puhul) osmolaalsus võrdne molaarsusega.

Lahuse molaarsus = 350 mmol / l H₂O

molaarsus = 0,35 mol / l H₂O.

g / l H₂O = molekulmass

= 0,35 mol / l H₂O-180 g / mol

= 63 g / l H₂O

Viited

1. Fernández Gil, L., Liévano, P. A. ja Rivera Rojas, L. (2014). All In One Lighti mitmeotstarbelise lahenduse toonuse määramine. Teadus ja tehnoloogia visuaalse tervise jaoks, 12 (2), 53-57.
2. Jimenez, J., Macarulla, J. M. (1984). Füsioloogiline füüsikokeemia. Toimetaja Interamericana. 6. väljaanne.
3. Ganong, W.F. (2004). Meditsiiniline füsioloogia Muuda. Kaasaegne käsiraamat. 19. väljaanne
4. Wikipedia. (2018). Toonus Välja otsitud 10. mail 2018 kellelt: en.wikipedia.org
5.  Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2. juuni 2017). Osmootne rõhk ja toonilisus. Välja otsitud 10. mail 2018, alates: thinkco.com