Presiunea osmotică - Marea enciclopedie sovietica
cal Osmot și presiunea e. presiune difuză. parametru termodinamic. care caracterizează tendința soluției la concentrații mai mici la contactul cu solventul pur datorită interdifuzie moleculelor de solut și solvent. Dacă soluția este separată de membrana semipermeabila solventul pur. singura posibilă cu o singură față difuzie - aspirația osmotică a solventului prin membrană în soluție. In acest caz, presiunea osmotică este pusă la dispoziție pentru măsurarea directă a cantității egală cu suprapresiune. aplicat din soluție prin echilibrul osmotic (a se vedea. Osmoza). Presiunea osmotică a determinat o scădere a potențialului chimic al solventului în prezența solut. Tendința sistemului de a alinia potențialele chimice în toate părțile din volumul său și trece la un stat cu un nivel de energie liberă mai mică produce agent de transfer (difuzie) osmotic. Presiunea osmotică în soluțiile ideale și foarte diluate nu depinde de natura substanțelor solvent și dizolvate; la o temperatură constantă este definită doar de numărul „elementele cinetice“ - ioni. molecule. asociati sau particule coloidale - într-o unitate de volum de soluție. Mai întâi de măsurare a presiunii osmotice a produs un B. Pfeffer (1877), investigarea soluții apoase de zahăr din trestie. Datele sale permis J. X. van't Hoff set (1887), dependența de concentrația presiunii osmotice a solutului. aceeași formă ca și Boyle - legea Mariotte pentru gaze ideale. Sa constatat că presiunea osmotică (p) este numeric egală cu presiunea. care ar fi substanțe dizolvate. dacă este la o temperatură dată este în stare de gaz ideal și ocupă un volum egal cu volumul soluției. Pentru soluții foarte diluate nedissotsiiruyuschih substanțe găsite model cu suficientă precizie de ecuația: p V = nRT, unde n - numărul de moli de solut într-un volum V al soluției; R - constanta universală a gazelor; T - temperatura absolută. Acest agent de disociere în soluție în ioni de pe partea dreaptă a ecuației este introdus factor i> 1, coeficientul de Van't Hoff; asociere cu solute i <1. Осмотическое давление реального раствора ( p ') всегда выше, чем идеального ( p ''), причём отношение p '/ p '' = g, называемое осмотическим коэффициентом, увеличивается с ростом концентрации. Растворы с одинаковым осмотическим давлением называется изотоническими или изоосмотическими. Так, различные кровезаменители и физиологические растворы изотоничны относительно внутренних жидкостей организма. Если один раствор в сравнении с другим имеет более высокое осмотическое давление. его называют гипертоническим, а имеющий более низкое осмотическое давление — гипотоническим.
Presiunea osmotică este măsurată cu ajutorul unor dispozitive speciale - Osmometre. Distinge tehnici de măsurare statice și dinamice. Prima metodă se bazează pe determinarea presiunii hidrostatice excesivă asupra lichid H Osmometre înălțime coloană în tub (fig.) După echilibru osmotic cu presiuni externe egale pA și pD în camerele A și B. A doua metodă este redusă la măsurarea vitezei v de aspirație și stoarcere solvent din osmotic celulele la diferite valori de suprapresiune D p = pA - pD urmată de interpolare a datelor pentru n = 0 pentru D p = p. Multe Osmometre vă permit să utilizați ambele metode. Una dintre principalele dificultăți în măsurarea presiunii osmotice - alegerea corectă a membranelor semipermeabile. De obicei, se aplică o peliculă de celofan. polimeri naturali și sintetici. partițiilor din ceramică și sticlă poroase. Invataturi privind metodele și tehnicile de măsurare a presiunii osmotice menționat osmometrie. osmometria aplicație principală - determinarea greutății moleculare (M) a polimerilor. Valorile M calculate din relația unde c - concentrația în greutate de polimer; A - un coeficient în funcție de structura macromoleculei.
Presiunea osmotică poate atinge valori considerabile. De exemplu, un 4% la temperatura camerei, soluția de zahăr are o presiune osmotică de circa 0,3 MN / m 2 și soluție 53% - aproximativ 10 MN / m 2; presiunea osmotică a apei de mare de aproximativ 0,27 MN / m2.
Presiunea osmotică în celulele animale, plante, microorganisme și fluide biologice depinde de concentrația de substanțe. dizolvate în medii lichide ale acestora. compoziția de sare de fluide biologice și celule. caracteristic fiecărui tip de organism, susține o permeabilitate selectivă a membranelor biologice pentru diferite săruri și de transport ionic activ. constanță relativă a presiunii osmotice este asigurată printr-un schimb de apă cu sare, t. E. Absorbția, distribuția și consumul de apă și eliberarea de săruri (vezi. Izolarea, excretor, osmoreglarea). La t. N. presiunea osmotică internă hyperosmotic mai mare decât organismele externe au hipo osmotică - mai mică decât extern; izoosmotică (poykiloosmoticheskih) presiunea osmotică internă y este egal cu extern. In primul caz, Nones sunt absorbite în mod activ de către organism și persista acolo, iar apa curge prin aceasta este biologic. membrane pasiv în conformitate cu gradientul osmotic. Regulamentul Hyperosmotic specific pentru organismele de apă dulce. molimă. pesti cartilaginoase (rechini, raze) și toate plantele. In organisme cu reglare hipo osmotică sunt instrumente de selecție activă a sărurilor. În teleosts care predomină în apele oceanului ionii de Na + și Cl - sunt alocate prin branhii, la reptile de guineea (șerpi, țestoase) si pasari - prin glande speciale de sare aflate în cap. Mg + 2 ioni. , Aceste organisme excretat prin rinichi. Presiunea osmotică în organisme hyperlinkuri și hipo osmotic pot fi create atât prin ioni. predomină în mediul extern, precum și schimbul de produse. De exemplu, peștii și razele squaloid presiunii osmotice de 60%, este creată de uree și trimetilamoniu; în plasma sanguină a mamiferelor - în principal datorită ionului de Na + și Cl -; în larve de insecte - datorită unei varietăți de metaboliți cu greutate moleculară mică. În unicelulare marine, echinoderme, cefalopode, hagfish și altele. Organisme izoosmotică. în care presiunea osmotică este determinată de presiunea osmotică a mediului extern și egal, mecanisme osmoreglarea absent (cu excepția celulelor).
Intervalul valorilor medii ale presiunii osmotice în celulele organismelor. în imposibilitatea de a menține homeostazia osmotic. destul de largă și depinde de tipul și de vârsta organismului. tipul de celulă și presiunea osmotică a mediului. În condiții optime, presiunea osmotică a seva celulei plantelor terestre corpurile BOG șirurilor la 2 la 16 atm, la stepa - 8-40 at. Diferitele celule ale presiunii osmotice a plantelor poate varia dramatic (deci, mangrove presiunea osmotică a seva celulei de aproximativ 60 atm, iar presiunea osmotică în vasele Xylem nu depășește 1,2 atm). In organismele gomoosmoticheskih. t. e. în măsură să mențină presiunea osmotică relativ constantă. valoarea medie și intervalul oscilațiile presiunii osmotice sunt diferite (râmă - 3,6-4,8 atm, pești de apă dulce - 6,0-6,6, oceanic teleost pește - 7,8-8,5, Akulovo - 22,3- 23.2, mamiferele - 6,6-8,0 atm). La mamifere, presiunea osmotică a majorității fluidelor biologice este egală cu presiunea osmotică a sângelui (cu excepția lichid secretat de anumite glande - .. salivei, transpiratie, urina, etc.). Presiunea osmotică. produs în celule animale compuși macromoleculari (proteine. polizaharide, etc.), ușor, dar joacă un rol important în metabolismul (vezi. Presiune oncotică).
Yu. V. Natochin, VV Kabanov.
Lit. Melvin Hughes EA chimie fizică. per. din limba engleză. Voi. 1-2, M. 1962; Curs de chimie fizică. ed. .. Ya I. Gerasimova, adică 1-2, M. - L. 1963-1966; Pasynskiy AG Chimie coloidale. 3rd ed. M. 1968: a Prosser L. Brown F. fiziologie comparativa de animale pe. din limba engleză. M. 1967 Griffin D. Novick El. Un organism viu. per. din limba engleză. 1973; Nobel P. fiziologia celulelor vegetale (abordare fizico-chimice) benzi. din limba engleză. M. 1973.
Schema osmometru Diagrama: A - camera de soluție; B - solvent camera; M - membrană. nivelurile de lichid în tuburile când echilibrul osmotic. a și b - în ceea ce privește egalitatea de presiuni externe, în camerele A și B, unde A r = r B in care H - lichid coloană. echilibrarea presiunii osmotice; b - în ceea ce privește inegalitatea de presiuni externe. Și când r - r B = p.
