Hipertoniskā šķīduma raksturojums, kā to sagatavot un piemēri

The hipertonisks šķīdums ir tas, kurā osmotiskais spiediens ir lielāks šūnu vidē. Lai izlīdzinātu šo atšķirību, ūdens plūst no iekšpuses uz āru, izraisot tā saraušanos. Zemākajā attēlā sarkano šūnu stāvokli var novērot dažādu toniku koncentrācijās.

Šajās šūnās ir izcelta ūdens plūsma ar bultiņām, bet kas ir tonitāte? Un arī, kas ir osmotiskais spiediens? Ir vairākas risinājuma toniskuma definīcijas. Piemēram, to var saukt par šķīduma osmolalitāti salīdzinājumā ar plazmu.

Tas var attiekties arī uz šķīdumā izšķīdinātu šķīdinātāju koncentrāciju, kas atdalīta no apkārtnes ar membrānu, kas vada ūdens izkliedēšanas virzienu un apjomu caur to..

Tāpat to var uzskatīt par ekstracelulārā šķīduma spēju pārvietot ūdeni šūnā vai ārpus tās.

Galīgais jēdziens var būt osmotiskā spiediena mērīšana, kas iebilst pret ūdens plūsmu caur puscaurlaidīgu membrānu. Tomēr visbiežāk izmantotā toniskuma definīcija ir tā, kas norāda to kā plazmas osmolalitāti, kuras vērtība ir 290 mOsm / L ūdens..

Plazmas osmolalitātes vērtību iegūst, mērot krioskopiskā punkta (koligatīvās īpašības) samazināšanos..

Indekss

• 1 Koligatīvās īpašības
• 2 Osmolaritātes un osmolalitātes aprēķināšana
  • 2.1. Osmotiskais koeficients
• 3 Hipertoniskā šķīduma raksturojums
• 4 Kā sagatavot hipertonisku šķīdumu?
• 5 Piemēri
  • 5.1 1. piemērs
  • 5.2. 2. piemērs
• 6 Atsauces

Kolektīvās īpašības

Osmotiskais spiediens ir viena no koligatīvajām īpašībām. Tie ir tie, kas ir atkarīgi no daļiņu skaita, nevis no to veida, gan šķīdumā, gan šķīdinātāja dabā.

Tātad šīm īpašībām nav nozīmes, ja daļiņa ir Na vai K atoms vai glikozes molekula; svarīgs ir viņa numurs.

Koligatīvās īpašības ir: osmotiskais spiediens, krioskopiskā vai sasalšanas punkta samazināšanās, tvaika spiediena samazināšanās un viršanas punkta palielināšanās..

Lai analizētu vai strādātu ar šo risinājumu īpašībām, ir jāizmanto citu risinājumu koncentrācijas izpausme, nevis parasti izteikta.

Koncentrāciju, piemēram, molaritātes, molalitātes un normalitātes, izpausmes identificē ar konkrētu šķīdinātāju. Piemēram, šķīdums ir 0,3 molārs NaCl vai 15 mEq / L Na⁺, utt..

Tomēr, izsakot koncentrāciju osmolos / L vai osmolos / L H₂Vai arī nav konstatēts šķīdinātājs, bet daļiņu skaits šķīdumā.

Osmolaritātes un osmolalitātes aprēķināšana

Plazmai vēlams izmantot osmolalitāti, kas izteikta ūdens, mOsm / kg ūdens, Om / l ūdens vai Osm / kg ūdens mOsm / L..

Iemesls tam ir proteīnu klātbūtne plazmā, kas aizņem nozīmīgu daļu no plazmas tilpuma - aptuveni 7% -, kāpēc pārējie šķīdinātāji tiek izšķīdināti mazākā tilpuma litrā.

Zema molekulmasas šķīduma šķīdumu gadījumā to aizņemtais daudzums ir salīdzinoši zems, un osmolalitāti un osmolaritāti var aprēķināt vienādi, neveicot būtisku kļūdu.

Osmolaritāte (mOsm / L šķīdums) = molaritāte (mmol / L) ∙ v ∙ g

Osmolalitāte (mOsm / L H₂O) = molalitāte (mmol / L H₂O) ∙ v ∙ g

v = daļiņu skaits, kurās savienojums ir disociēts šķīdumā, piemēram: NaCl sadalās divās daļiņās: Na⁺ un Cl^-, tā v = 2. 

CaCl₂ ūdens šķīdumā disocē trīs daļiņās: Ca²⁺ un 2 Cl^-, tā v = 3. FeCl₃ šķīdumā tas sadalās četrās daļiņās: Fe³⁺ un 3 Cl^-.

Obligācijas, kas atdalās, ir jonu saites. Tad no savienojumiem, kas atrodas to struktūrā, tikai kovalentās saites nesadalās, piemēram, glikoze, saharoze, urīnviela. Šajā gadījumā v = 1.

Osmotiskais koeficients

Korekcijas koeficients "g" ir tā sauktais osmotiskais koeficients, kas izveidots, lai koriģētu elektrostatisko mijiedarbību starp elektriski uzlādētām daļiņām ūdens šķīdumā. "G" vērtība ir no 0 līdz 1. Savienojumiem ar nesadalāmām saitēm - ti, kovalentiem - ir 1 g vērtība..

Elektrolītiem ļoti atšķaidītos šķīdumos "g" vērtība ir tuvu 1. Gluži pretēji, palielinoties elektrolīta šķīduma koncentrācijai, "g" vērtība samazinās, un tiek teikts, ka tā sasniedz nulli..

Palielinoties elektrolītiskā savienojuma koncentrācijai, elektriski lādētu daļiņu skaits šķīdumā palielinās tādā pašā veidā, kas palielina iespēju pozitīvi uzlādētu un negatīvi uzlādētu daļiņu mijiedarbībai..

Tā rezultātā reālo daļiņu skaits samazinās, salīdzinot ar teorētisko daļiņu skaitu, tāpēc ir korekcija osmolalitātes vai osmolalitātes vērtībā. To veic ar osmotisko koeficientu "g"..

Hipertoniskā šķīduma raksturojums

Hipertoniskā šķīduma osmolalitāte ir lielāka par 290 mOsm / L ūdens. Ja tas nonāk saskarē ar plazmu caur daļēji caurlaidīgu membrānu, ūdens plūst no plazmas uz hipertonisko šķīdumu, līdz abu šķīdumu starpā sasniegs osmotisko līdzsvaru..

Šajā gadījumā plazmā ir augstāka ūdens daļiņu koncentrācija nekā hipertoniskajā šķīdumā. Pasīvajā difūzijā daļiņas mēdz izkliedēties no vietām, kur to koncentrācija ir augstāka vietās, kur tā ir zemāka. Šī iemesla dēļ ūdens plūst no plazmas uz hipertonisko šķīdumu.

Ja eritrocīti tiek ievietoti hipertoniskajā šķīdumā, ūdens plūst no eritrocītiem uz ekstracelulāro šķīdumu, radot tā saraušanos vai asumu..

Tādējādi intracelulārajam nodalījumam un ekstracelulārajam nodalījumam ir vienāda osmolitāte (290 mOsm / l ūdens), jo starp ķermeņa nodalījumiem ir osmotisks līdzsvars..

Kā sagatavot hipertonisku šķīdumu?

Ja plazmas osmolalitāte ir 290 mOsm / L H₂Vai arī hipertoniskā šķīduma osmolalitāte ir lielāka par šo vērtību. Tāpēc jums ir bezgalīgs skaits hipertonisku risinājumu.

Piemēri

1. piemērs

Ja vēlaties sagatavot CaCl šķīdumu₂ ar osmolalitāti 400 mOsm / L H₂Vai: atrodiet H g / l₂Vai CaCl₂ nepieciešams.

Dati

- CaCl molekulmasa₂= 111 g / mol

- Osmolalitāte = molalitāte ∙ v ∙ g

- molalitāte = osmolalitāte / v ∙ g

Šajā gadījumā CaCl₂ izšķīdina trīs daļiņās, tātad v = 3. Tiek pieņemts, ka osmotiskā koeficienta vērtība ir 1, ja nav tabulas ar g savienojumu..

molalitāte = (400 mOsm / L H₂O / 3) ∙ 1

= 133,3 mmol / l H₂O

= 0,133 mol / l H₂O

g / L H₂O = mol / l H₂O ∙ g / mol (molekulmasa)

= 0,133 mol / l H₂O = 111 g / mol

= 14,76 g / l H₂O

Lai sagatavotu CaCl šķīdumu₂ ar osmolalitāti 400 mOsm / L H₂O (hipertonisks), nosver 14,76 g CaCl₂, un tad pievieno litru ūdens.

Šo procedūru var izmantot, lai sagatavotu jebkuru vēlamo osmolalitātes hipertonisko šķīdumu, ja tiek pieņemts, ka osmotiskā koeficienta "g" vērtība ir 1..

2. piemērs

Sagatavo glikozes šķīdumu ar osmolalitāti 350 mOsm / L H₂O.

Dati

- Glikozes molekulmasa 180 g / mol

- v = 1

- g = 1

Glikoze neatdalās, jo tai ir kovalentās saites, tāpēc v = 1. Tā kā glikoze nediferencējas elektriski uzlādētās daļiņās, elektrostatiska mijiedarbība nevar būt, tāpēc g ir 1 vērts.

Pēc tam nesadalāmiem savienojumiem (piemēram, glikozes, saharozes, urīnvielas uc) osmolalitāte ir vienāda ar molalitāti.

Šķīduma molalitāte = 350 mmol / L H₂O

molalitāte = 0,35 mol / l H₂O.

g / L H₂O = molekulārā masa mol

= 0,35 mol / l H₂O ∙ 180 g / mol

= 63 g / l H₂O

Atsauces

1. Fernández Gil, L., Liévano, P. A. un Rivera Rojas, L. (2014). All In One Light daudzfunkcionālā šķīduma toniskuma noteikšana. Zinātne un tehnoloģijas vizuālajai veselībai, 12 (2), 53-57.
2. Jimenez, J., Macarulla, J. M. (1984). Fizioloģiskā fizikāli ķīmija. Redakcija Interamericana. 6. izdevums.
3. Ganong, W.F. (2004). Medicīnas fizioloģija Rediģēt. Modernā rokasgrāmata. 19. izdevums
4. Vikipēdija. (2018). Tonitāte Saturs iegūts 2018. gada 10. maijā no: en.wikipedia.org
5.  Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017. gada 2. jūnijs). Osmotiskais spiediens un tonitāte. Saturs iegūts 2018. gada 10. maijā, no: thinkco.com