Хипертонично решение: Характеристики, как се подготвят и примери

Хипертоничният разтвор е този, при който осмотичното налягане е по-високо в близост до клетката. За да се изравни тази разлика, водата тече отвътре навън, което води до неговото свиване. В по-ниското изображение състоянието на червените кръвни клетки може да се наблюдава в концентрации с различни тоничности.

В тези клетки, потока на вода със стрели е подчертано, но какво е тоничност? И също така, какво е осмотичното налягане? Има няколко определения на тоничността на разтвора. Например, той може да бъде наречен като осмоларитет на разтвор в сравнение с плазмата.

Той може също така да се отнася до концентрацията на разтворените вещества в разтвора, отделени от околната среда с мембрана, която води посоката и степента на дифузия на вода през нея.

По същия начин, това може да се разглежда като способността на екстрацелуларния разтвор да премества вода в клетката или към нейната външна.

Окончателно понятие може да бъде измерването на осмотичното налягане, което се противопоставя на потока на вода през полупропусклива мембрана. Обаче, най-често използваното определение за тоничност е това, което го посочва като плазмен осмолалитет, със стойност от 290 mOsm / L вода.

Стойността на плазмения осмолалност се получава чрез измерване на намалението в криоскопичната точка (колигиращо свойство).

Свойства на колатурата

Осмотичното налягане е едно от колигативните свойства. Това са тези, които зависят от броя на частиците, а не от тяхната природа, както в разтвора, така и в природата на разтворителя.

Така че няма значение за тези свойства, ако частицата е атом от Na или К, или молекула глюкоза; важното е техният брой.

Колигативните свойства са: осмотичното налягане, намаляването на криоскопската или точката на замръзване, намаляването на налягането на парите и увеличаването на точката на кипене.

За да се анализират или работят тези свойства на разтворите, е необходимо да се използва израз на концентрацията на разтворите, различни от тези, които обикновено се експресират.

Експресиите на концентрации като моларност, моларност и нормалност се идентифицират с конкретно разтворено вещество. Например, за разтвор се казва, че е 0.3 моларен в NaCl, или 15 mEq / L Na + и т.н.

Въпреки това, когато се изразява концентрацията в осмоли / L или в осмоли / L на Н20, няма идентифициране на разтворимото вещество, а броят на частиците в разтвора.

Изчисляване на осмоларитета и осмоларитета

За плазмата, за предпочитане се използва осмоларност, изразена в mOsm / L вода, mOsm / kg вода, Osm / L вода или Osm / kg вода.

Причината за това е наличието в плазмата на протеините, които заемат значителен процент от плазмения обем - приблизително 7% - причина, поради която останалите разтворени вещества се разтварят в по-малък обем от един литър.

В случая на разтвори на разтворени вещества с ниско молекулно тегло, обемът, който те заемат, е сравнително нисък, а осмоларността и осмоларността могат да бъдат изчислени по същия начин, без да се прави голяма грешка.

Осмоларност (разтвор на mOsm / L) = моларност (mmol / L) ∙ v ∙ g

Осмолалност (mOsm / L на H 2 O) = моларност (mmol / L на H 2 O) ∙ v ∙ g

v = брой частици, в които съединението се дисоциира в разтвор, например: NaCl дисоциира на две частици: Na + и Cl-, така че v = 2.

CaCl 2 във воден разтвор се дисоциира на три частици: Са2 + и 2С1-, така че v = 3. FeCl 3 в разтвор се дисоциира на четири частици: Fe3 + и 3C1-.

Връзките, които дисоциират, са йонните връзки. След това, от съединенията, които присъстват в тяхната структура, само ковалентни връзки не се дисоциират, например: глюкоза, захароза, урея, между другото. В този случай v = 1.

Осмотичен коефициент

Корекционният коефициент "g" е така нареченият осмотичен коефициент, създаден да коригира електростатичното взаимодействие между електрически заредените частици във воден разтвор. Стойността на "g" варира от 0 до 1. Съединенията с недисоцииращи връзки - т.е. ковалентни - имат стойност на "g" от 1.

Електролитите в силно разредените разтвори имат стойност "g", близка до 1. Напротив, с увеличаване на концентрацията на електролитен разтвор стойността на "g" намалява и се казва, че се доближава до нула.

Когато концентрацията на електролитно съединение се увеличи, броят на електрически заредените частици в разтвора нараства по същия начин, така че възможността за взаимодействие между положително заредени и отрицателно заредени частици нараства.

В резултат на това броят на реалните частици намалява в сравнение с броя на теоретичните частици, така че има корекция на стойността на осмоларността или осмоларитета. Това се прави с осмотичния коефициент "g".

Характеристики на хипертоничен разтвор

Осмоларността на хипертоничния разтвор е по-голяма от 290 mOsm / L вода. Ако тя влезе в контакт с плазмата през полупропусклива мембрана, водата ще тече от плазмата към хипертоничния разтвор, докато се достигне осмотично равновесие между двата разтвора.

В този случай, плазмата има по-висока концентрация на водни частици, отколкото хипертоничния разтвор. При пасивна дифузия частиците са склонни да дифундират от местата, където концентрацията им е по-голяма до местата, където е по-ниска. Поради тази причина водата тече от плазмата към хипертоничния разтвор.

Ако еритроцитите са поставени в хипертоничния разтвор, водата ще тече от еритроцитите към екстрацелуларния разтвор, произвеждайки неговото свиване или крениране.

Така, вътреклетъчното отделение и екстрацелуларното отделение имат една и съща осмоларност (290 mOsm / L вода), тъй като има осмотичен баланс между отделенията на тялото.

Как да приготвим хипертоничен разтвор?

Ако плазменият осмоларитет е 290 mOsm / L от H 2 O, хипертоничният разтвор има осмоларност по-голяма от тази стойност. Следователно имаме безкраен брой хипертонични разтвори.

Примери

Пример 1

Ако искате да приготвите разтвор на CaCl2 с осмоларност от 400 mOsm / L от H 2 O: намерете g / L на Н 2 О на CaCl 2 .

данни

- Молекулно тегло на CaCl2 = 111 g / mol

- Осмолалност = моларност ∙ v ∙ g

- моларност = осмоларитет / vg

В този случай CaCl 2 се разтваря в три частици, така че v = 3. Стойността на осмотичния коефициент се приема, че е 1, ако няма таблици от g за съединението.

моларност = (400 mOsm / L от H 2 O / 3) 1

= 133.3 mmol / L от Н20

= 0.133 mol / L от Н20

g / L на H 2 O = mol / L на H 2 O / g / mol (молекулно тегло)

= 0.133 mol / L H2O '111 g / mol

= 14.76 g / L от Н20

За да се получи разтвор на СаС12 с осмоларност от 400 mOsm / L от Н20 (хипертоничен), се претеглят 14.76 g СаС12 и след това се добавя един литър вода.

Тази процедура може да се следва, за да се приготви всеки хипертоничен разтвор с желания осмоларност, при условие че се приема стойност 1 за осмотичния коефициент "g".

Пример 2

Приготвя се разтвор на глюкоза с осмоларитет 350 mOsm / L от H 2 O.

данни

- Молекулно тегло на глюкоза 180 g / mol

- v = 1

- g = 1

Глюкозата не се дисоциира, тъй като има ковалентни връзки, така че v = 1. Тъй като глюкозата не се дисоциира в електрически заредени частици, не може да има електростатично взаимодействие, така че g е равно на 1.

Тогава, за недисоцииращи се съединения (такъв е случаят с глюкоза, захароза, урея и др.), Осмоларността е равна на моларността.

моларност на разтвора = 350 mmol / L на Н20

моларност = 0.35 mol / L от Н20.

g / L на Н 2О = моларното тегло

= 0.35 mol / L от H 2 O 180 g / mol

= 63 g / L от Н20