Charakteristiky hypertonického riešenia, ako ich pripraviť a príklady



hypertonický roztok Výraz "osmotický tlak" je taký, v ktorom je osmotický tlak vyšší v okolí bunky. Na vyrovnanie tohto rozdielu voda prúdi zvnútra von, čo spôsobuje jej zmršťovanie. Pri nižšom obraze je možné pozorovať stav červených krviniek v koncentráciách rôznych tonicít.

V týchto bunkách je zvýraznený prúd vody so šípkami, ale čo je tonicita? A čo je osmotický tlak? Existuje niekoľko definícií tonicity roztoku. Napríklad sa môže označiť ako osmolalita roztoku v porovnaní s plazmou.

Môže sa tiež vzťahovať na koncentráciu rozpustených látok rozpustených v roztoku, oddelenú od okolitého prostredia membránou, ktorá vedie smer a rozsah difúzie vody cez túto oblasť.

Podobne to môže byť vnímané ako schopnosť extracelulárneho roztoku presúvať vodu do bunky alebo jej vonkajšieho prostredia.

Posledným pojmom môže byť meranie osmotického tlaku, ktorý je proti prúdu vody cez semipermeabilnú membránu. Najčastejšie používanou definíciou tonicity je však tá, ktorá ju označuje ako plazmatickú osmolalitu, ktorá má hodnotu 290 mOsm / l vody..

Hodnota osmolality v plazme sa získava meraním poklesu kryoskopického bodu (koligatívne vlastnosti)..

index

  • 1 Kolektívne vlastnosti
  • 2 Výpočet osmolarity a osmolality
    • 2.1 Osmotický koeficient
  • 3 Charakteristika hypertonického roztoku
  • 4 Ako pripraviť hypertonický roztok?
  • 5 Príklady
    • 5.1 Príklad 1
    • 5.2 Príklad 2
  • 6 Referencie

Kolačné vlastnosti

Osmotický tlak je jednou z koligatívnych vlastností. To sú tie, ktoré závisia od počtu častíc a nie od ich povahy, ako v roztoku, tak v povahe rozpúšťadla.

Nezáleží teda na týchto vlastnostiach, ak častica je atóm Na alebo K, alebo molekula glukózy; dôležité je jeho číslo.

Koligatívne vlastnosti sú: osmotický tlak, pokles kryoskopického alebo bodu mrazu, zníženie tlaku pary a zvýšenie teploty varu.

Na analyzovanie alebo prácu s týmito vlastnosťami roztokov je potrebné použiť vyjadrenie koncentrácie iných roztokov, ako sú obvykle vyjadrené.

Expresie koncentrácií, ako je molarita, molalita a normálnosť, sa identifikujú s konkrétnou rozpustenou látkou. Napríklad sa uvádza, že roztok je 0,3 molárny v NaCl alebo 15 mEq / L Na+, etc.

Avšak pri vyjadrení koncentrácie v osmol / l alebo v osmol / l H2Alebo neexistuje identifikácia rozpustenej látky, ale počet častíc v roztoku.

Výpočet osmolarity a osmolality

Pre plazmu sa výhodne použije osmolalita vyjadrená v mOsm / l vody, mOsm / kg vody, Osm / l vody alebo Osm / kg vody..

Dôvodom je existencia proteínov v plazme, ktoré zaberajú dôležité percento plazmatického objemu - približne 7% - dôvod, prečo sa zvyšok rozpustených látok rozpustí v malom objeme litra..

V prípade roztokov rozpustených látok s nízkou molekulovou hmotnosťou je ich objem relatívne nízky a osmolalita a osmolarita sa môžu vypočítať rovnakým spôsobom bez toho, aby došlo k významnej chybe..

Osmolarita (roztok mOsm / L) = molarita (mmol / l) ∙v ∙ g

Osmolalita (mOsm / L H20) = molalita (mmol / 1 H2O) ∙ v ∙ g

v = počet častíc, v ktorých je zlúčenina disociovaná v roztoku, napríklad: NaCl disociuje na dve častice: Na+ a Cl-, v = 2. 

CaCl2 vo vodnom roztoku sa disociuje na tri častice: Ca2+ a 2 Cl-, tak v = 3. FeCl3 v roztoku sa disociuje na štyri častice: Fe3+ a 3C1-.

Väzby, ktoré sa disociujú, sú iónové väzby. Potom sa zo zlúčenín, ktoré sú prítomné v ich štruktúre, disociujú iba kovalentné väzby, napríklad: glukóza, sacharóza, močovina, medzi inými. V tomto prípade v = 1.

Osmotický koeficient

Korekčný faktor "g" je takzvaný osmotický koeficient vytvorený na korekciu elektrostatickej interakcie medzi elektricky nabitými časticami vo vodnom roztoku. Hodnota "g" sa pohybuje od 0 do 1. Zlúčeniny s nedisociovateľnými väzbami - to znamená, kovalentne - majú hodnotu "g" 1.

Elektrolyty vo vysoko zriedených roztokoch majú hodnotu "g" blízku 1. Naopak, keď sa zvyšuje koncentrácia roztoku elektrolytu, hodnota "g" klesá a uvádza sa, že sa blíži nule..

Keď sa zvyšuje koncentrácia elektrolytickej zlúčeniny, zvyšuje sa počet elektricky nabitých častíc v roztoku rovnakým spôsobom, čo zvyšuje možnosť interakcie medzi kladne nabitými a záporne nabitými časticami..

To má za následok, že počet reálnych častíc klesá v porovnaní s počtom teoretických častíc, takže dochádza k korekcii na hodnotu osmolality alebo osmolality. To sa robí osmotickým koeficientom "g".

Charakteristika hypertonického roztoku

Osmolalita hypertonického roztoku je vyššia ako 290 mOsm / l vody. Ak sa dostane do kontaktu s plazmou cez semipermeabilnú membránu, voda bude prúdiť z plazmy do hypertonického roztoku, kým sa nedosiahne osmotická rovnováha medzi oboma roztokmi..

V tomto prípade má plazma vyššiu koncentráciu vodných častíc ako hypertonický roztok. Pri pasívnej difúzii majú častice tendenciu difundovať z miest, kde je ich koncentrácia vyššia na miesta, kde je nižšia. Z tohto dôvodu voda prúdi z plazmy do hypertonického roztoku.

Ak sa do hypertonického roztoku umiestnia erytrocyty, voda bude prúdiť z erytrocytov do extracelulárneho roztoku, čo spôsobí jeho zmrštenie alebo zovretie.

Vnútrobunkový kompartment a extracelulárny kompartment majú teda rovnakú osmolalitu (290 mOsm / l vody), pretože medzi kompartmentmi tela je osmotická rovnováha..

Ako pripraviť hypertonický roztok?

Ak je osmolalita v plazme 290 mOsm / l H2Alebo hypertonický roztok má osmolalitu väčšiu ako táto hodnota. Preto máte nekonečné množstvo hypertonických riešení.

Príklady

Príklad 1

Ak chcete pripraviť roztok CaCl2 s osmolalitou 400 mOsm / 1 H2Alebo: nájdite g / L H2Alebo CaCl2 potrebný.

dáta

- Molekulová hmotnosť CaCl2= 111 g / mol

- Osmolalita = molalita ∙ v ∙ g

- molalita = osmolalita / v ∙ g

V tomto prípade CaCl2 sa rozpustí v troch časticiach, takže v = 3. Predpokladá sa, že hodnota osmotického koeficientu je 1, ak neexistujú žiadne tabuľky g pre zlúčeninu..

molality = (400 mOsm / l H2O / 3) ∙ 1

= 133,3 mmol / 1 H2O

= 0,133 mol / l H2O

g / 1 H20 = mol / l H2O ∙ g / mol (molekulová hmotnosť)

= 0,133 mol / l H2- 111 g / mol

= 14,76 g / l H2O

Na prípravu roztoku CaCl2 osmolality 400 mOsm / 1 H2O (hypertonický), váži 14,76 g CaCl2, a potom sa pridá liter vody.

Tento postup sa môže použiť na prípravu akéhokoľvek hypertonického roztoku požadovanej osmolality za predpokladu, že sa predpokladá hodnota 1 pre osmotický koeficient "g"..

Príklad 2

Pripraví sa roztok glukózy s osmolalitou 350 mOsm / 1 H2O.

dáta

- Molekulová hmotnosť glukózy 180 g / mol

- v = 1

- g = 1

Glukóza sa neoddeľuje, pretože má kovalentné väzby, takže v = 1. Keďže glukóza sa neoddeľuje na elektricky nabité častice, nemôže nastať žiadna elektrostatická interakcia, takže hodnota g je 1.

V prípade nedisociovateľných zlúčenín (napríklad v prípade glukózy, sacharózy, močoviny atď.) Sa osmolalita rovná molalite.

Roztok molalita = 350 mmol / 1 H2O

molalita = 0,35 mol / l H2O.

g / 1 H20 = molekulová hmotnosť molality

= 0,35 mol / l H2- 180 g / mol

= 63 g / 1 H2O

referencie

  1. Fernández Gil, L., Liévano, P. A. a Rivera Rojas, L. (2014). Stanovenie tonicity viacúčelového roztoku All In One Light. Science & Technology for Visual Health, 12 (2), 53-57.
  2. Jimenez, J., Macarulla, J.M. (1984). Fyziologická fyziológia. Redakčný Interamericana. 6. vydanie.
  3. Ganong, W.F. (2004). Lekárska fyziológia Editovať. Moderný manuál. 19. vydanie
  4. Wikipedia. (2018). Tonicity. Získané dňa 10. mája 2018, z: en.wikipedia.org
  5.  Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2. júna 2017). Osmotický tlak a tonicita. Získané dňa 10. mája 2018, z: thoughtco.com