Karakteristike hipertonične otopine, kako se pripremaju i primjeri



hipertonična otopina je ona u kojoj je osmotski tlak viši u staničnom okruženju. Da bi se ta razlika izjednačila, voda teče iznutra prema van, što uzrokuje njeno skupljanje. U donjoj slici stanje crvenih krvnih zrnaca može se promatrati u koncentracijama različitih toničnosti.

U tim stanicama je istaknut protok vode sa strelicama, ali što je toničnost? I što je osmotski tlak? Postoji nekoliko definicija toničnosti otopine. Na primjer, može se nazvati kao osmolalnost otopine u usporedbi s plazmom.

Može se također odnositi na koncentraciju otopljenih tvari u otopini, odvojenu od okoline membranom koja usmjerava smjer i opseg difuzije vode kroz.

Isto tako, može se promatrati kao sposobnost ekstracelularne otopine da premjesti vodu u ćeliju ili van.

Konačni pojam može biti mjerenje osmotskog tlaka koji se suprotstavlja protoku vode kroz polupropusnu membranu. Međutim, najčešće korištena definicija toničnosti je ona koja ga označava kao osmolalnost plazme, koja ima vrijednost od 290 mOsm / L vode..

Vrijednost osmolalnosti plazme dobiva se mjerenjem smanjenja krioskopske točke (koligativna svojstva).

indeks

  • 1 Koligativna svojstva
  • 2 Izračunavanje osmolarnosti i osmolalnosti
    • 2.1 Osmotski koeficijent
  • 3 Karakteristike hipertonične otopine
  • 4 Kako pripremiti hipertoničnu otopinu?
  • 5 Primjeri
    • 5.1 Primjer 1
    • 5.2 Primjer 2
  • 6 Reference

Svojstva koliranja

Osmotski tlak je jedno od koligativnih svojstava. To su oni koji ovise o broju čestica, a ne o njihovoj prirodi, kako u otopini, tako iu prirodi otapala.

Dakle, nije bitno za ta svojstva ako je čestica atom Na ili K, ili molekula glukoze; važno je njegov broj.

Koligativna svojstva su: osmotski tlak, smanjenje krioskopske ili točke smrzavanja, smanjenje tlaka pare i povećanje točke vrenja.

Za analizu ili rad s tim svojstvima otopina potrebno je upotrijebiti izraz koncentracije otopina, osim onih koje se obično izražavaju.

Ekspresije koncentracija kao što su molarnost, molalnost i normalnost identificirane su s određenom otopljenom tvari. Na primjer, za otopinu se kaže da je 0,3 molarna u NaCl ili 15 mEq / L Na+, itd.

Međutim, kod izražavanja koncentracije u osmolima / L ili u osmolima / L H2Ili, ne postoji identifikacija otopljene tvari već broj čestica u otopini.

Izračunavanje osmolarnosti i osmolalnosti

Za plazmu se ponajprije koristi osmolalnost izražena u mOsm / L vode, mOsm / kg vode, Osm / L vode ili Osm / kg vode..

Razlog tome je postojanje proteina u plazmi koji zauzimaju značajan postotak plazmatskog volumena - oko 7% - razlog zašto su ostatak otopljenih tvari otopljene u manjoj količini litre.

U slučaju otopina otopljenih tvari niske molekularne težine, volumen koji je njima zauzimaju relativno je nizak, a osmolalnost i osmolarnost mogu se izračunati na isti način bez velike pogreške.

Osmolarnost (otopina mOsm / L) = molarnost (mmol / L) ∙ v ∙ g

Osmolalnost (mOsm / L od H2O) = molalnost (mmol / L od H2O) ∙ v ∙ g

v = broj čestica u kojima se spoj rastavlja u otopini, na primjer: NaCl disocira na dvije čestice: Na+ i Cl-, tako v = 2. 

CaClz2 u vodenoj otopini disocira u tri čestice: Ca2+ i 2 Cl-, tako v = 3. FeCl3 u otopini disocira se na četiri čestice: Fe3+ i 3 Cl-.

Veze koje se disociraju su ionske veze. Zatim, od spojeva koji u svojoj strukturi imaju samo kovalentne veze ne disociraju, na primjer: glukoza, saharoza, urea, između ostalih. U ovom slučaju, v = 1.

Osmotski koeficijent

Faktor korekcije "g" je tzv. Osmotski koeficijent stvoren za ispravljanje elektrostatske interakcije između električno nabijenih čestica u vodenoj otopini. Vrijednost "g" se kreće od 0 do 1. Spojevi s ne-disocirajućim vezama - to jest, kovalentnim - imaju vrijednost "g" od 1.

Elektroliti u vrlo razrijeđenim otopinama imaju vrijednost "g" blisku vrijednosti 1. Naprotiv, s porastom koncentracije otopine elektrolita, vrijednost "g" se smanjuje i kaže se da se približava nuli..

Kada se poveća koncentracija elektrolitskog spoja, broj električki nabijenih čestica u otopini se povećava na isti način, što povećava mogućnost interakcije pozitivno nabijenih i negativno nabijenih čestica..

To ima za posljedicu da se broj stvarnih čestica smanjuje u usporedbi s brojem teorijskih čestica, tako da postoji korekcija vrijednosti osmolalnosti ili osmolalnosti. To se postiže osmotskim koeficijentom "g"..

Značajke hipertonične otopine

Osmolalnost hipertonične otopine je veća od 290 mOsm / L vode. Ako dođe u kontakt s plazmom kroz polupropusnu membranu, voda će teći iz plazme u hipertoničnu otopinu dok se ne postigne osmotska ravnoteža između obje otopine.

U ovom slučaju, plazma ima veću koncentraciju vodenih čestica nego hipertonična otopina. U pasivnoj difuziji čestice teže difundirati s mjesta gdje je njihova koncentracija veća do mjesta gdje je niža. Zbog toga voda teče iz plazme u hipertoničnu otopinu.

Ako se eritrociti stave u hipertoničnu otopinu, voda će teći iz eritrocita u ekstracelularnu otopinu, stvarajući njezino skupljanje ili kočenje.

Prema tome, unutarstanični odjeljak i izvanstanični odjeljak imaju istu osmolalnost (290 mOsm / L vode), budući da postoji osmotska ravnoteža između odjeljaka tijela.

Kako pripremiti hipertoničnu otopinu?

Ako je osmolalnost plazme 290 mOsm / L od H2Ili, hipertonična otopina ima osmolalnost veću od te vrijednosti. Dakle, imate beskonačan broj hipertoničnih otopina.

Primjeri

Primjer 1

Ako želite pripremiti otopinu CaCl2 s osmolalnošću od 400 mOsm / L od H2Ili: pronađite g / L od H2Ili CaCl2 potreban.

podaci

- Molekulska masa CaCl2= 111 g / mol

- Osmolalnost = molalnost ∙ v ∙ g

- molalnost = osmolalnost / v. g

U ovom slučaju CaCl2 je otopljen u tri čestice, tako da je v = 3. Pretpostavlja se da je vrijednost osmotskog koeficijenta 1, ako ne postoje tablice od g za spoj.

molalnost = (400 mOsm / L od H2O / 3) 1

= 133,3 mmol / L od H2O

= 0.133 mol / L H2O

g / L od H2O = mol / L od H2O g / mol (molekulska masa)

= 0.133 mol / L H2O '111 g / mol

= 14,76 g / 1 H2O

Za pripremu otopine CaCl2 osmolalnosti od 400 mOsm / L od H2O (hipertonično), izvagati 14,76 g CaCl2, i zatim dodajte litru vode.

Ovaj postupak može se pratiti kako bi se pripremila bilo koja hipertonična otopina željenog osmolaliteta, pod uvjetom da se pretpostavi vrijednost 1 za osmotski koeficijent "g"..

Primjer 2

Pripremite otopinu glukoze s osmolalnošću od 350 mOsm / L od H2O.

podaci

- Molekulska masa glukoze 180 g / mol

- v = 1

- g = 1

Glukoza se ne odvaja jer ima kovalentne veze, tako da v = 1. Budući da glukoza ne disocira u električki nabijene čestice, ne može biti elektrostatičke interakcije, tako da vrijedi 1.

Zatim, za spojeve koji se ne mogu disociirati (kao što je slučaj glukoze, saharoze, ureje, itd.) Osmolalnost je jednaka molalnosti.

Molalnost otopine = 350 mmol / L H2O

molalnost = 0.35 mol / L H2O.

g / L od H2O = molekularna masa

= 0.35 mol / L H2O '180 g / mol

= 63 g / L od H2O

reference

  1. Fernández Gil, L., Liévano, P.A. i Rivera Rojas, L. (2014). Određivanje toničnosti višenamjenskog rješenja All In One Light. Znanost i tehnologija za vizualno zdravlje, 12 (2), 53-57.
  2. Jimenez, J., Macarulla, J.M. (1984). Fiziološka fizikohemija. Uvodnik Interamericana. 6. izdanje.
  3. Ganong, W.F. (2004). Medicinska fiziologija Uredi. Moderni priručnik. 19. izdanje
  4. Wikipedia. (2018.). Osmotskog tlaka. Preuzeto 10. svibnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
  5.  Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2. lipnja 2017.) Osmotski tlak i toničnost. Preuzeto 10. svibnja 2018. s adrese: thoughtco.com