ลักษณะการแก้ปัญหา Hypertonic วิธีการเตรียมและตัวอย่าง

วิธีการแก้ปัญหา hypertonic เป็นหนึ่งในที่ความดันออสโมติกสูงกว่าในสภาพแวดล้อมของเซลล์ หากต้องการระดับความแตกต่างนี้น้ำไหลจากภายในสู่ภายนอกทำให้เกิดการหดตัว ในภาพด้านล่างสถานะของเซลล์เม็ดเลือดแดงสามารถสังเกตได้ในระดับความเข้มข้นของโทนิคที่แตกต่างกัน.

ในเซลล์เหล่านี้การไหลของน้ำที่มีลูกศรจะถูกเน้น แต่สิ่งสำคัญคืออะไร และความดันออสโมติกคืออะไร? มีหลายคำจำกัดความของโทนเสียงของการแก้ปัญหา ตัวอย่างเช่นมันสามารถเรียกว่าเป็น osmolality ของการแก้ปัญหาเมื่อเทียบกับพลาสมา.

นอกจากนี้ยังสามารถอ้างถึงความเข้มข้นของตัวละลายที่ละลายในสารละลายแยกออกจากสภาพแวดล้อมโดยเมมเบรนที่เป็นแนวทางและทิศทางของการแพร่ของน้ำผ่านทางนี้.

ในทำนองเดียวกันก็สามารถเห็นได้ว่าเป็นความสามารถของการแก้ปัญหานอกเซลล์ที่จะย้ายน้ำเข้าสู่เซลล์หรือนอก.

แนวคิดสุดท้ายคือการวัดความดันออสโมติกที่ต่อต้านการไหลของน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งสังเคราะห์ อย่างไรก็ตามคำจำกัดความที่ใช้กันมากที่สุดของ tonicity คือสิ่งที่บ่งบอกว่ามันเป็น osmolality ในพลาสมามีค่า 290 mOsm / L ของน้ำ.

ค่า plasma osmolality นั้นได้มาจากการวัดการลดลงของจุด cryoscopic (คุณสมบัติการยุบตัว).

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติการรวมกัน
• 2 การคำนวณ osmolarity และ osmolality
  • 2.1 สัมประสิทธิ์ออสโมติก
• 3 ลักษณะของการแก้ปัญหา hypertonic
• 4 วิธีเตรียมสารละลายไฮเปอร์โตนิก?
• 5 ตัวอย่าง
  • 5.1 ตัวอย่างที่ 1
  • 5.2 ตัวอย่างที่ 2
• 6 อ้างอิง

คุณสมบัติของ Collative

แรงดันออสโมติกเป็นหนึ่งในคุณสมบัติการยุบตัว เหล่านี้คือสิ่งที่ขึ้นอยู่กับจำนวนของอนุภาคและไม่ขึ้นกับธรรมชาติของพวกเขาทั้งในการแก้ปัญหาและธรรมชาติของตัวทำละลาย.

ดังนั้นมันไม่สำคัญสำหรับคุณสมบัติเหล่านี้ถ้าอนุภาคเป็นอะตอมของ Na หรือ K หรือโมเลกุลของกลูโคส สิ่งสำคัญคือหมายเลขของเขา.

คุณสมบัติของ colligative คือแรงดันออสโมติกการลดลงของจุด cryoscopic หรือจุดเยือกแข็งการลดลงของความดันไอและการเพิ่มขึ้นของจุดเดือด.

ในการวิเคราะห์หรือทำงานกับคุณสมบัติเหล่านี้ของโซลูชั่นมีความจำเป็นต้องใช้การแสดงออกของความเข้มข้นของการแก้ปัญหาอื่นนอกเหนือจากที่มักจะแสดง.

การแสดงออกของความเข้มข้นเช่นโมลาริตีโมลิตี้และภาวะปกติจะถูกระบุด้วยตัวถูกละลายโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่นวิธีการแก้ปัญหากล่าวกันว่าเป็น 0.3 โมลาร์ใน NaCl หรือ 15 mEq / L Na⁺, ฯลฯ.

อย่างไรก็ตามเมื่อแสดงความเข้มข้นใน osmoles / L หรือใน osmoles / L ของ H₂หรือไม่มีการระบุตัวถูกละลาย แต่จำนวนของอนุภาคในสารละลาย.

การคำนวณ osmolarity และ osmolality

สำหรับพลาสม่าจะใช้ osmolality ที่แสดงใน mOsm / L ของน้ำ, mOsm / kg ของน้ำ, Osm / L ของน้ำหรือ Osm / kg ของน้ำจะถูกใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง.

เหตุผลนี้คือการมีอยู่ในพลาสมาของโปรตีนที่ครอบครองส่วนสำคัญของปริมาตรพลาสม่าติก - ประมาณ 7% - เหตุผลที่ส่วนที่เหลือของตัวละลายละลายในปริมาตรลิตร.

ในกรณีของการแก้ปัญหาของตัวถูกละลายของน้ำหนักโมเลกุลต่ำปริมาณที่ครอบครองโดยสิ่งเหล่านี้ค่อนข้างต่ำและ osmolality และ osmolarity สามารถคำนวณได้ในลักษณะเดียวกันโดยไม่ผิดพลาดครั้งใหญ่.

Osmolarity (สารละลาย mOsm / L) = โมลาริตี (mmol / L) ∙ v ∙ g

Osmolality (mOsm / L ของ H₂O) = molality (mmol / L ของ H₂O) ∙ v ∙ g

v = จำนวนของอนุภาคที่สารประกอบแยกตัวในสารละลายตัวอย่างเช่น: NaCl แยกตัวออกเป็นสองอนุภาค: Na⁺ และ Cl^-, ดังนั้น v = 2. 

แคลเซียมคลอไรด์₂ ในสารละลายที่แยกตัวออกเป็นสามอนุภาค: Ca²⁺ และ 2 Cl^-, ดังนั้น v = 3 FeCl₃ ในการแก้ปัญหามันแยกออกเป็นสี่อนุภาค: เฟ³⁺ และ 3 Cl^-.

พันธะที่แยกตัวออกเป็นพันธะไอออนิก จากนั้นสารประกอบที่มีอยู่ในโครงสร้างจะมีเพียงพันธะโควาเลนต์เท่านั้นที่จะไม่แยกตัวเช่นกลูโคสซูโครสยูเรียและอื่น ๆ ในกรณีนี้ v = 1.

สัมประสิทธิ์ออสโมติก

ปัจจัยการแก้ไข "g" คือสิ่งที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์ออสโมติกที่สร้างขึ้นเพื่อแก้ไขการมีปฏิสัมพันธ์ของไฟฟ้าสถิตระหว่างอนุภาคที่มีประจุด้วยไฟฟ้าในสารละลายที่เป็นน้ำ ค่าของ "g" อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1 สารประกอบที่มีพันธะที่ไม่สามารถแยกส่วนได้ - นั่นคือโควาเลนต์ - มีค่าเป็น "g" ของ 1.

อิเล็กโทรไลต์ในสารละลายที่เจือจางสูงมีค่า "g" ใกล้เคียงกับ 1 ในทางตรงกันข้ามเมื่อความเข้มข้นของสารละลายอิเล็กโตรไลต์เพิ่มขึ้นค่าของ "g" จะลดลงและมีการกล่าวถึงใกล้ศูนย์.

เมื่อความเข้มข้นของสารประกอบอิเล็กโทรไลติกเพิ่มขึ้นจำนวนของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในสารละลายจะเพิ่มขึ้นในลักษณะเดียวกันซึ่งจะเพิ่มความเป็นไปได้ในการเกิดปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบ.

นี่คือผลที่ตามมาว่าจำนวนของอนุภาคที่แท้จริงลดลงเมื่อเทียบกับจำนวนของอนุภาคในทางทฤษฎีดังนั้นจึงมีการแก้ไขค่าของ osmolality หรือ osmolality สิ่งนี้ทำโดยสัมประสิทธิ์การออสโมติก "g".

ลักษณะของสารละลายไฮโตรนิก

osmolality ของสารละลาย hypertonic นั้นมากกว่า 290 mOsm / L ของน้ำ หากสัมผัสกับพลาสมาผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้น้ำจะไหลจากพลาสม่าไปยังสารละลาย hypertonic จนกว่าจะถึงจุดสมดุลระหว่างออสโมติก.

ในกรณีนี้พลาสมามีความเข้มข้นของอนุภาคน้ำสูงกว่าสารละลาย hypertonic ในการแพร่กระจายแบบพาสซีฟอนุภาคมีแนวโน้มที่จะกระจายจากบริเวณที่ความเข้มข้นของมันสูงขึ้นไปยังสถานที่ที่มันอยู่ต่ำกว่า ด้วยเหตุนี้น้ำไหลจากพลาสม่าไปยังสารละลาย hypertonic.

ถ้าเม็ดเลือดแดงถูกวางไว้ในสารละลายไฮโดรโตนิกน้ำจะไหลจากเม็ดเลือดแดงไปยังเซลล์นอกเซลล์ทำให้เกิดการหดตัวหรือการบวมน้ำ.

ดังนั้นช่องว่างภายในเซลล์และส่วนนอกเซลล์มี osmolality เดียวกัน (290 mOsm / L ของน้ำ) เนื่องจากมีความสมดุลของออสโมติกระหว่างช่องร่างกาย.

วิธีเตรียมสารละลายไฮเปอร์โตนิก?

ถ้าพลาสมา osmolality เป็น 290 mOsm / L ของ H₂หรือวิธีการแก้ปัญหา hypertonic มี osmolality มากกว่าค่านั้น ดังนั้นคุณมีโซลูชั่นไฮเปอร์โทนิกจำนวนไม่ จำกัด.

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1

หากคุณต้องการเตรียมสารละลาย CaCl₂ ด้วยออสโมลลิตี้ 400 mOsm / L ของ H₂หรือ: ค้นหา g / L ของ H₂หรือ CaCl₂ จำเป็นต้องใช้.

ข้อมูล

- น้ำหนักโมเลกุลของ CaCl₂= 111 g / mol

- Osmolality = molality ∙ v ∙ g

- molality = osmolality / v ∙ g

ในกรณีนี้ CaCl₂ ถูกละลายในสามอนุภาคดังนั้น v = 3 ค่าของสัมประสิทธิ์ออสโมติกถือว่าเป็น 1 หากไม่มีตาราง g สำหรับสารประกอบ.

molality = (400 mOsm / L ของ H₂O / 3) ∙ 1

= 133.3 mmol / L ของ H₂O

= 0.133 mol / L H₂O

g / L ของ H₂O = mol / L ของ H₂O ∙ g / mol (น้ำหนักโมเลกุล)

= 0.133 mol / L H₂O ∙ 111 g / mol

= 14.76 g / L ของ H₂O

เพื่อเตรียมสารละลาย CaCl₂ ของ osmolality 400 mOsm / L ของ H₂O (hypertonic) น้ำหนัก 14.76 กรัมของ CaCl₂, จากนั้นเติมน้ำหนึ่งลิตร.

ขั้นตอนนี้สามารถปฏิบัติตามเพื่อเตรียมการแก้ปัญหา hypertonic ใด ๆ ของ osmolality ที่ต้องการโดยมีค่า 1 สำหรับสันนิษฐานว่าค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึม "g".

ตัวอย่างที่ 2

เตรียมสารละลายน้ำตาลกลูโคสด้วย osmolality 350 mOsm / L ของ H₂O.

ข้อมูล

- น้ำหนักโมเลกุลของกลูโคส 180 กรัม / โมล

- v = 1

- g = 1

กลูโคสไม่แยกตัวเพราะมันมีพันธะโควาเลนต์ดังนั้น v = 1 เนื่องจากกลูโคสไม่แยกตัวออกเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจึงไม่มีปฏิสัมพันธ์กับไฟฟ้าสถิตดังนั้น g จึงมีค่า 1.

จากนั้นสำหรับสารประกอบที่ไม่สามารถละลายได้ (เช่นกรณีของน้ำตาลกลูโคสซูโครสยูเรียและอื่น ๆ ) osmolality เท่ากับโมลิมอล.

โซลูชัน molality = 350 mmol / L H₂O

molality = 0.35 mol / L H₂O.

g / L ของ H₂O = molality ∙น้ำหนักโมเลกุล

= 0.35 mol / L H₂O ∙ 180 g / mol

= 63 g / L ของ H₂O

การอ้างอิง

1. Fernández Gil, L. , Liévano, P. A. และ Rivera Rojas, L. (2014) การกำหนดโทนเสียงของโซลูชันอเนกประสงค์แบบ All In One Light วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อสุขภาพทางสายตา, 12 (2), 53-57.
2. Jimenez, J. , Macarulla, J. M. (1984) ฟิสิกส์เคมีสรีรวิทยา บรรณาธิการ Interamericana รุ่นที่ 6.
3. Ganong, W.F. (2004) สรีรวิทยาการแพทย์ แก้ไข คู่มือที่ทันสมัย ฉบับที่ 19
4. วิกิพีเดีย (2018) Tonicity สืบค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2018 จาก: en.wikipedia.org
5.  Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2 มิถุนายน 2017) แรงดันออสโมติกและ Tonicity สืบค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2018 จาก: thoughtco.com