Vlastnosti hypertonického řešení, jak je připravit a příklady



hypertonický roztok je ten, ve kterém je osmotický tlak vyšší v okolí buňky. Pro vyrovnání tohoto rozdílu voda proudí zevnitř ven, což způsobuje její smrštění. Při nižším snímku lze pozorovat stav červených krvinek v koncentracích různých tonicit.

V těchto buňkách je zvýrazněn tok vody se šipkami, ale co je tonicita? A co je to osmotický tlak? Existuje několik definic tonicity roztoku. Například může být nazývána jako osmolalita roztoku ve srovnání s plazmou.

To může také se odkazovat na koncentraci rozpuštěných látek rozpuštěných v roztoku, oddělený od jeho okolí membránou, která řídí směr a rozsah rozptylování vody přes toto..

Podobně může být považována za schopnost extracelulárního roztoku přemísťovat vodu do buňky nebo do jejího vnějšího prostoru.

Konečným pojmem může být měření osmotického tlaku, který je proti proudu vody přes semipermeabilní membránu. Nejčastěji používanou definicí tonicity je však ta, která ji označuje jako plazmatickou osmolalitu, která má hodnotu 290 mOsm / l vody..

Hodnota osmolality v plazmě se získá měřením poklesu kryoskopického bodu (koligativní vlastnosti)..

Index

  • 1 Kolektivní vlastnosti
  • 2 Výpočet osmolarity a osmolality
    • 2.1 Osmotický koeficient
  • 3 Charakteristika hypertonického roztoku
  • 4 Jak připravit hypertonický roztok?
  • 5 Příklady
    • 5.1 Příklad 1
    • 5.2 Příklad 2
  • 6 Odkazy

Kolační vlastnosti

Osmotický tlak je jednou z koligačních vlastností. To jsou ty, které závisí na počtu částic a ne na jejich povaze, jak v roztoku, tak v povaze rozpouštědla.

Nezáleží na těchto vlastnostech, pokud částice je atom Na nebo K, nebo molekula glukózy; důležité je jeho číslo.

Koligační vlastnosti jsou: osmotický tlak, pokles kryoskopického nebo bodu tuhnutí, snížení tlaku par a zvýšení teploty varu.

Pro analýzu nebo práci s těmito vlastnostmi roztoků je nutné použít vyjádření koncentrace jiných roztoků, než které se obvykle vyjadřují.

Exprese koncentrací, jako je molarita, molalita a normálnost, jsou identifikovány se specifickou solutem. Například se uvádí, že roztok je 0,3 molární v NaCl nebo 15 mEq / L Na+, atd..

Avšak při vyjádření koncentrace v osmolech / l nebo v osmolech / l H2Nebo neexistuje identifikace rozpuštěné látky, ale počet částic v roztoku.

Výpočet osmolarity a osmolality

Pro plazmu se s výhodou používá osmolalita vyjádřená v mOsm / l vody, mOsm / kg vody, Osm / L vody nebo Osm / kg vody..

Důvodem je existence bílkovin v plazmě, které zaujímají významné procento plazmatického objemu - přibližně 7% - důvod, proč se zbytek rozpuštěných látek rozpustí v menším objemu litru..

V případě roztoků rozpuštěných látek s nízkou molekulovou hmotností je objem těchto látek relativně nízký a osmolalita a osmolarita mohou být vypočteny stejným způsobem bez výraznější chyby..

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

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

v = počet částic, ve kterých je sloučenina disociována v roztoku, například: NaCl disociuje na dvě částice: Na+ a Cl-, v = 2. 

CaCl2 ve vodném roztoku disociuje na tři částice: Ca2+ a 2C1-, tak v = 3. FeCl3 v roztoku se disociuje na čtyři částice: Fe3+ a 3C1-.

Vazby, které disociují, jsou iontové vazby. Potom ze sloučenin, které jsou přítomny v jejich struktuře, disociovají pouze kovalentní vazby, například: glukóza, sacharóza, močovina. V tomto případě v = 1.

Osmotický koeficient

Korekční faktor "g" je tzv. Osmotický koeficient vytvořený pro korekci elektrostatické interakce mezi elektricky nabitými částicemi ve vodném roztoku. Hodnota "g" se pohybuje od 0 do 1. Sloučeniny s nedisociovatelnými vazbami - tj. Kovalentní - mají hodnotu "g" 1.

Elektrolyty ve vysoce zředěných roztocích mají hodnotu "g" blízkou 1. Naopak, jak se zvyšuje koncentrace roztoku elektrolytu, hodnota "g" se snižuje a údajně se blíží nule..

Když se zvýší koncentrace elektrolytické sloučeniny, zvýší se počet elektricky nabitých částic v roztoku stejným způsobem, což zvyšuje možnost interakce mezi kladně nabitými a záporně nabitými částicemi..

To má za následek, že počet reálných částic klesá ve srovnání s počtem teoretických částic, takže existuje korekce hodnoty osmolality nebo osmolality. To se provádí osmotickým koeficientem "g".

Charakteristika hypertonického roztoku

Osmolalita hypertonického roztoku je větší než 290 mOsm / l vody. Pokud se dostane do kontaktu s plazmou přes semipermeabilní membránu, voda bude proudit z plazmy do hypertonického roztoku, dokud se nedosáhne osmotické rovnováhy mezi oběma roztoky..

V tomto případě má plazma vyšší koncentraci částic vody než hypertonický roztok. Při pasivní difuzi mají částice tendenci difundovat z míst, kde je jejich koncentrace vyšší na místech, kde je nižší. Z tohoto důvodu voda proudí z plazmy do hypertonického roztoku.

Pokud se erytrocyty umístí do hypertonického roztoku, voda bude proudit z erytrocytů do extracelulárního roztoku, což způsobí jeho smrštění nebo zoubkování.

Tudíž intracelulární kompartment a extracelulární kompartment mají stejnou osmolalitu (290 mOsm / l vody), protože mezi tělními kompartmenty existuje osmotická rovnováha..

Jak připravit hypertonický roztok?

Pokud je osmolalita v plazmě 290 mOsm / l H2Nebo hypertonický roztok má osmolalitu větší než tato hodnota. Proto máte nekonečné množství hypertonických řešení.

Příklady

Příklad 1

Pokud chcete připravit roztok CaCl2 s osmolalitou 400 mOsm / l H2Nebo: najděte g / L H2Nebo CaCl2 požadováno.

Data

- Molekulová hmotnost CaCl2= 111 g / mol

- Osmolalita = molalita ∙ v ∙ g

- molalita = osmolalita / v ∙ g

V tomto případě CaCl2 je rozpuštěn ve třech částicích, takže v = 3. Předpokládá se, že hodnota osmotického koeficientu je 1, pokud pro sloučeninu nejsou žádné tabulky g..

molalita = (400 mOsm / l H2O / 3) ∙ 1

= 133,3 mmol / l H2O

= 0,133 mol / l H2O

g / l H2O = mol / l H2O ∙ g / mol (molekulová hmotnost)

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

= 14,76 g / l H2O

Pro přípravu roztoku CaCl2 osmolality 400 mOsm / l H2O (hypertonický), váží 14,76 g CaCl2, a pak přidejte litr vody.

Tento postup může být použit pro přípravu jakéhokoliv hypertonického roztoku požadované osmolality, za předpokladu, že se předpokládá hodnota 1 pro osmotický koeficient "g"..

Příklad 2

Připraví se roztok glukózy s osmolalitou 350 mOsm / l H2O.

Data

- Molekulová hmotnost glukózy 180 g / mol

- v = 1

- g = 1

Glukóza se nerozptyluje, protože má kovalentní vazby, takže v = 1. Jelikož se glukóza nedělí na elektricky nabité částice, nemůže dojít k žádné elektrostatické interakci, takže hodnota g je 1.

U nedisociovatelných sloučenin (např. Glukózy, sacharózy, močoviny atd.) Je osmolalita rovna molalitě.

Roztok molalita = 350 mmol / L H2O

molalita = 0,35 mol / l H2O.

g / l H2O = molekulová hmotnost molality

= 0,35 mol / l H2O = 180 g / mol

= 63 g / l H2O

Odkazy

  1. Fernández Gil, L., Liévano, P. A. a Rivera Rojas, L. (2014). Stanovení tonicity multifunkčního roztoku All In One Light. Science & Technology for Visual Health, 12 (2), 53-57.
  2. Jimenez, J., Macarulla, J. M. (1984). Fyziologická fyzikální chemie. Redakční Interamericana. 6. vydání.
  3. Ganong, W.F. (2004). Lékařská fyziologie Upravit. Moderní Manuál. 19. vydání
  4. Wikipedia. (2018). Tonicita Získáno 10. května 2018, z: en.wikipedia.org
  5.  Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2. června 2017). Osmotický tlak a tonicita. Získáno 10. května 2018, z: thoughtco.com