ออสโมซิส

ออสโมซิสคือการเคลื่อนสุทธิของ ตัวทำละลาย ผ่านเยื่อเลือกผ่านซึ่งเกิดจากความต่าง ศักยภาพทางเคมี ในสารละลายเจือจาง ความดันออสโมติกประมาณได้ด้วย π≈รถไฟฟ้า MRT และหมายถึง แรงกดดันภายนอก ที่ใช้หยุด ออสโมซิสสุทธิ

มุมมอง ศักยภาพทางเคมี

การเติม ตัวถูกละลาย ลด ศักยภาพทางเคมี ของ ตัวทำละลาย ในสารละลาย ภายใต้เยื่อที่เลือกผ่าน ตัวทำละลาย ได้ ระบบจึงมี การขนส่งสุทธิ จน เคมีไฟฟ้า/สมดุลศักย์เคมี กัน

คำจำว่า 'น้ำไหลจากเจือจางไปเข้มข้น' ใช้ได้ในกรณีพื้นฐาน แต่ถ้ามี ความแตกต่างของความดัน หรือ วิธีแก้ปัญหาที่ไม่เหมาะ ควรใช้ คำอธิบายศักยภาพทางเคมี

ความดันออสโมติก

สำหรับ เจือจางสารละลายในอุดมคติ ใช้ π=รถไฟฟ้า MRT ค่า M คือ ความเป็นโมลาริตี และ i คือ รถตู้ ’t ปัจจัยฮอฟฟ์ ที่สะท้อนจำนวนอนุภาคละลายที่มีผลจริง ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ อุดมคติมัก i≈1

อิเล็กโทรไลต์ อาจมี i ต่ำกว่าค่า จำนวนเต็มในอุดมคติ เพราะ การจับคู่ไอออน และ การโต้ตอบ ดังนั้นการสมมติ การแยกตัวออกจากกัน สมบูรณ์ไม่แม่นทุก ความเข้มข้น

ไอโซโทนิก, ไฮโปโทนิก, ไฮเปอร์โทนิก

ในชีววิทยา ความมีน้ำใจ ขึ้นกับ สารละลาย ที่ผ่าน เมมเบรน ได้หรือไม่ได้ ไม่ใช่ ออสโมลาริตีทั้งหมด เพียงอย่างเดียว สภาวะไอโซโทนิก ทำให้ ปริมาณเซลล์ ไม่มี การเปลี่ยนแปลงระยะยาวสุทธิ

สภาพแวดล้อมที่ไม่สมดุล ทำให้น้ำเข้า เซลล์ และบวม ส่วน ไฮเปอร์โทนิก ทำให้น้ำออกและ เซลล์ หด ในพืช ผนังเซลล์ และ แรงกดดันจากเทอร์กอร์ เพิ่ม การตอบสนอง เชิงกล

ออสโมซิสย้อนกลับ

ถ้ากด ด้านการแก้ปัญหา ด้วย ความกดดัน มากกว่า ตัวทำละลายแรงดันออสโมติก สามารถไหลย้อนทิศธรรมชาติผ่าน เมมเบรน ได้ การแยกเกลือออกจากออสโมซิสแบบย้อนกลับ ใช้หลักนี้

ระบบจริงต้องใช้ ความกดดัน สูงกว่าขีดอุดมคติเนื่องจาก ความต้านทานของเมมเบรน, โพลาไรซ์ความเข้มข้น, ความเปรอะเปื้อน และ การรั่วไหลของเกลือ

ออสโมลาริตี และหน่วย

ความเข้มข้นของออสโมติก อาจรายงานเป็น ออสโมล/L หรือ ออสโมล/kg ควรแยก ความเป็นโมลาริตี กับ ความชั่วร้าย โดยเฉพาะเมื่อ ความเข้มข้น สูงหรือ อุณหภูมิ เปลี่ยน

ถ้าใช้ R=0.082057 L atm mol⁻¹ K⁻¹ ใน π=รถไฟฟ้า MRT ต้องใช้ M เป็น mol/L และ T เป็น เคลวิน เพื่อได้ π เป็น atm

เยื่อจริงและ ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน

เยื่อจริงไม่สมบูรณ์แบบ บาง ตัวถูกละลาย ผ่านได้บางส่วนและ การซึมผ่านของตัวทำละลาย มีค่าจำกัด ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน σ ใช้บอกว่าการกั้น ตัวถูกละลาย มีประสิทธิภาพเพียงใด โดย เมมเบรนกึ่งซึมผ่านในอุดมคติ มี σ ใกล้ 1

ถ้า ตัวถูกละลาย ผ่าน เมมเบรน ได้ง่าย ความต่าง ความเข้มข้น อาจค่อย ๆ หายและ ความมีน้ำใจ ระยะยาวต่างจาก ออสโมลาริตี เริ่มต้น จึงเป็นเหตุผลว่าทำไม การตอบสนองทางชีวภาพ ต้องรู้ การซึมผ่าน ของแต่ละ ตัวถูกละลาย

แรงดัน อุทกสถิต ที่เกิดขึ้น

เมื่อ ตัวทำละลาย ไหลเข้าสู่ด้าน วิธีการแก้ปัญหา ระดับของเหลวอาจสูงขึ้นและสร้าง ความดันอุทกสถิต ที่ต้าน การดูดซึม ใน อุปกรณ์ แบบคอลัมน์ ความสมดุล เกิดเมื่อ การมีส่วนร่วมกดดัน ชดเชย แรงผลักดันที่มีศักยภาพทางเคมี

ดังนั้นการมอง การดูดซึม เป็นเพียงการไหลจากน้ำมากไปน้ำน้อยไม่ครบ เพราะ ความแตกต่างของความดัน สามารถหยุดหรือกลับทิศ กระแสสุทธิ ได้

แบบฝึกหัด

กลูโคส

0.10 M, 298 K, i=1

เฉลย: π≈2.45 atm

NaCl ในอุดมคติ

0.10 M, i≈2

เฉลย: π≈4.9 atm

ออสโมซิสย้อนกลับ

ฟีด มี π=25 bar

เฉลย: ใช้แรงกดดัน ต้องสูงกว่า เกณฑ์ในอุดมคติ เพื่อให้ การไหลย้อนกลับสุทธิ