Характеристики гипертонического раствора, способ его приготовления и примеры

гипертонический раствор это тот, в котором осмотическое давление выше в клеточной среде. Чтобы выровнять эту разницу, вода течет изнутри наружу, вызывая ее усадку. На нижнем изображении состояние эритроцитов можно наблюдать в концентрациях различной тоничности.

В этих камерах выделяется поток воды со стрелками, но что такое тоничность? А также, что такое осмотическое давление? Существует несколько определений тоничности раствора. Например, это можно назвать осмоляльностью раствора по сравнению с плазмой..

Это может также относиться к концентрации растворенных в растворе растворенных веществ, отделенных от его окружения мембраной, которая определяет направление и степень диффузии воды через это.

Кроме того, это можно рассматривать как способность внеклеточного раствора перемещать воду в клетку или наружу.

Последним понятием может быть измерение осмотического давления, которое противодействует потоку воды через полупроницаемую мембрану. Однако наиболее часто используемым определением тоничности является определение осмоляльности плазмы, имеющее значение 290 мОсм / л воды..

Значение осмоляльности плазмы получают путем измерения уменьшения точки криоскопии (коллигативное свойство).

индекс

• 1 Коллигативные свойства
• 2 Расчет осмолярности и осмоляльности
  • 2.1 Осмотический коэффициент
• 3 Характеристики гипертонического раствора
• 4 Как приготовить гипертонический раствор?
• 5 примеров
  • 5.1 Пример 1
  • 5.2 Пример 2
• 6 Ссылки

Собирательные свойства

Осмотическое давление является одним из коллигативных свойств. Это те, которые зависят от количества частиц, а не от их природы, как в растворе, так и от природы растворителя..

Таким образом, для этих свойств не имеет значения, является ли частица атомом Na или K или молекулой глюкозы; главное его номер.

Коллигативными свойствами являются: осмотическое давление, снижение температуры криоскопии или замерзания, снижение давления пара и повышение температуры кипения..

Для анализа или работы с этими свойствами растворов необходимо использовать выражение концентрации растворов, отличное от обычно выраженных.

Выражения концентраций, такие как молярность, молярность и нормальность, идентифицируются с конкретным растворенным веществом. Например, говорят, что раствор имеет 0,3 моль в NaCl или 15 мэкв / л Na⁺, и т.д..

Однако при выражении концентрации в осмолах / л или в осмолах / л H₂Или нет идентификации растворенного вещества, но количество частиц в растворе.

Расчет осмолярности и осмоляльности

Для плазмы предпочтительно использовать осмоляльность, выраженную в мосм / л воды, мосм / кг воды, осм / л воды или осм / кг воды..

Причиной этого является наличие в плазме белков, которые занимают значительную долю плазматического объема - приблизительно 7%, - причину, по которой остальные растворенные вещества растворяются в меньшем объеме литра.

В случае растворов растворенных веществ с низкой молекулярной массой объем, занимаемый ими, является относительно низким, и осмоляльность и осмолярность могут быть рассчитаны одинаковым образом без существенной ошибки..

Осмолярность (раствор мОсм / л) = молярность (ммоль / л) ∙ v ∙ г

Осмоляльность (мОсм / л Ч₂O) = моляльность (ммоль / л H₂O) ∙ v ∙ g

v = количество частиц, в которых соединение диссоциирует в растворе, например: NaCl диссоциирует на две частицы: Na⁺ и Cl^-, так что v = 2. 

CaCl₂ в водном растворе диссоциирует на три частицы: Ca²⁺ и 2 кл^-, так v = 3. FeCl₃ в растворе он диссоциирует на четыре частицы: Fe³⁺ и 3 кл^-.

Связи, которые диссоциируют, являются ионными связями. Тогда из соединений, которые присутствуют в их структуре только ковалентные связи, не диссоциируют, например: глюкоза, сахароза, мочевина, среди других. В этом случае v = 1.

Осмотический коэффициент

Поправочный коэффициент «g» - это так называемый осмотический коэффициент, созданный для коррекции электростатического взаимодействия между электрически заряженными частицами в водном растворе. Значение «g» находится в диапазоне от 0 до 1. Соединения с недиссоциируемыми связями, то есть ковалентные, имеют значение «g», равное 1.

Электролиты в сильно разбавленных растворах имеют значение «g», близкое к 1. Наоборот, когда концентрация раствора электролита увеличивается, значение «g» уменьшается, и говорят, что оно приближается к нулю..

Когда концентрация электролитического соединения увеличивается, количество электрически заряженных частиц в растворе увеличивается аналогичным образом, что увеличивает возможность взаимодействия между положительно заряженными и отрицательно заряженными частицами..

Это приводит к тому, что количество реальных частиц уменьшается по сравнению с количеством теоретических частиц, поэтому существует поправка к значению осмоляльности или осмоляльности. Это делается с помощью осмотического коэффициента "г".

Характеристики гипертонического раствора

Осмоляльность гипертонического раствора превышает 290 мОсм / л воды. Если он вступает в контакт с плазмой через полупроницаемую мембрану, вода будет течь из плазмы в гипертонический раствор, пока не будет достигнуто осмотическое равновесие между обоими растворами..

В этом случае в плазме концентрация частиц воды выше, чем в гипертоническом растворе. При пассивной диффузии частицы имеют тенденцию диффундировать от мест, где их концентрация выше, к местам, где они ниже. По этой причине вода течет из плазмы в гипертонический раствор.

Если эритроциты помещаются в гипертонический раствор, вода будет перетекать из эритроцитов во внеклеточный раствор, вызывая его усадку или образование зерен..

Таким образом, внутриклеточный компартмент и внеклеточный компартмент имеют одинаковую осмоляльность (290 мОсм / л воды), поскольку между компартментами тела существует осмотический баланс.

Как приготовить гипертонический раствор?

Если осмоляльность плазмы составляет 290 мОсм / л H₂Или гипертонический раствор имеет осмоляльность, превышающую это значение. Следовательно, у вас есть бесконечное число гипертонических решений.

примеров

Пример 1

Если вы хотите приготовить раствор CaCl₂ с осмоляльностью 400 мОсм / л H₂Или: найдите г / л Н₂Или CaCl₂ требуется.

данные

- Молекулярный вес CaCl₂= 111 г / моль

- Осмоляльность = моляльность

- моляльность = осмоляльность / v ∙ г

В этом случае CaCl₂ растворяется в трех частицах, поэтому v = 3. Предполагается, что значение осмотического коэффициента равно 1, если для соединения нет таблиц g.

моляльность = (400 мОсм / л H₂O / 3) ∙ 1

= 133,3 ммоль / л Н₂О

= 0,133 моль / л H₂О

г / л Н₂O = моль / л H₂O ∙ г / моль (молекулярный вес)

= 0,133 моль / л H₂O ∙ 111 г / моль

= 14,76 г / л Н₂О

Приготовить раствор CaCl₂ осмоляльности 400 мОсм / л H₂О (гипертонический), весят 14,76 г CaCl₂, а затем добавить литр воды.

Эту процедуру можно использовать для приготовления любого гипертонического раствора желаемой осмоляльности при условии, что для осмотического коэффициента "g" принимается значение 1.

Пример 2

Готовят раствор глюкозы с осмоляльностью 350 мОсм / л H₂О.

данные

- Молекулярный вес глюкозы 180 г / моль

- v = 1

- г = 1

Глюкоза не диссоциирует, потому что она имеет ковалентные связи, поэтому v = 1. Поскольку глюкоза не диссоциирует на электрически заряженные частицы, не может быть электростатического взаимодействия, поэтому g стоит 1.

Тогда для недиссоциируемых соединений (таких как глюкоза, сахароза, мочевина и т. Д.) Осмоляльность равна моляльности.

Молярность раствора = 350 ммоль / л H₂О

моляльность = 0,35 моль / л H₂О.

г / л Н₂O = моляльность ∙ молекулярный вес

= 0,35 моль / л H₂O ∙ 180 г / моль

= 63 г / л Н₂О

ссылки

1. Фернандес Хиль, Л., Лиевано, П. А. и Ривера Рохас, Л. (2014). Определение тоничности многофункционального раствора All In One Light. Наука и технологии для здоровья зрения, 12 (2), 53-57.
2. Хименес, Дж., Макарулла, Дж. М. (1984). Физиологическая Физикохимия. Редакция Interamericana. 6-е издание.
3. Ganong, W.F. (2004). Медицинская физиология Изменить. Современное руководство. 19-е издание
4. Wikipedia. (2018). Тоничность. Получено 10 мая 2018 г. с сайта en.wikipedia.org
5.  Энн Мари Хельменстин, доктор философии (2 июня 2017 г.) Осмотическое давление и тоничность. Получено 10 мая 2018 г.