Осмотично налягане - Голяма съветска енциклопедия
Osmot кал и налягане на напр. дифузен налягане. термодинамична параметър. характеризиране тенденцията на разтвора за по-ниски концентрации в контакт с чист разтворител дължи на взаимна дифузия на разтворените молекули и разтворител. Ако разтворът се отделя от чист разтворител полупропусклива мембрана. единственото възможно едностранно дифузията - осмотичното засмукването на разтворителя през мембраната в разтвора. В този случай, осмотичното налягане е достъпна за директно измерване на количеството, равно на свръхналягането. прилага от разтвор от осмотично равновесие (вж. осмоза). Осмотичното налягане предизвиква намаляване на химически потенциал на разтворителя в присъствието на разтвореното вещество. Тенденцията на системата, за да се приведат в съответствие химични потенциали във всички части на неговия обем и да се премести към състояние с по-ниска безплатно енергийно ниво причинява осмотично (дифузия) прехвърляне агент. Осмотичното налягане в идеалния и много разредени разтвори не зависи от природата на веществата разтворител и се разтварят; при постоянна температура тя се определя само от броя "кинетични елементи" - йони. молекули. асоциирани или колоидни частици - в единица обем от разтвор. Първо измерване на осмотичното налягане произведени Б. Pfeffer (1877), разследване водни разтвори на захар от захарна тръстика. Неговите данни допускат Й. Х. Van't Hoff набор (1887), в зависимост от концентрацията на осмотичното налягане на разтвора. същата форма, както на Бойл - законът Mariotte за идеалните газове. Установено е, че осмотичното налягане (р) е числено равно на налягането. което би разтворени вещества. ако е при дадена температура е в идеално състояние на газ и заемат обем, равен на обема на разтвора. За много разредени разтвори nedissotsiiruyuschih вещества намерени модел с достатъчна точност от уравнение: р V = NRT, където п - брой молове на разтвореното вещество в обем V на разтвора; R - универсална газова константа; Т - абсолютна температура. Това дисоциация агент в разтвор на йони от дясната страна на уравнението се вписват фактор I> 1, коефициентът на Van't Hoff; заедно с разтворените аз <1. Осмотическое давление реального раствора ( p ') всегда выше, чем идеального ( p ''), причём отношение p '/ p '' = g, называемое осмотическим коэффициентом, увеличивается с ростом концентрации. Растворы с одинаковым осмотическим давлением называется изотоническими или изоосмотическими. Так, различные кровезаменители и физиологические растворы изотоничны относительно внутренних жидкостей организма. Если один раствор в сравнении с другим имеет более высокое осмотическое давление. его называют гипертоническим, а имеющий более низкое осмотическое давление — гипотоническим.
В осмотичното налягане се измерва с помощта на специални устройства - Осмометър. Разграничаване статични и динамични методи за измерване. Първият метод се основава на определяне на прекомерно хидростатичното налягане на течни H Осмометър височината колона в тръба (фиг.) След осмотично равновесие с еднакви външни налягания рА и Pd в камери А и Б. Вторият метод се свежда до измерване на скоростта V на всмукване и изстискване разтворител от осмотичната клетки при различни стойности свръхналягане D р = рА - Pd последвани от интерполация на данните за п = 0 в D р = р. Много Осмометър ви позволяват да използвате и двата метода. Една от основните трудности при измерването на осмотичното налягане - правилния избор на полупропускливи мембрани. Обикновено се прилага един филм на целофан. естествени и синтетични полимери. порести керамични и стъклени прегради. Учения на методи и техники за измерване на осмотичното налягане, посочени осмометрия. Основно приложение осмометрия - определяне на молекулно тегло (М) на полимерите. Стойностите М, изчислени от отношението където С - концентрацията от теглото на полимера; А - коефициент в зависимост от структурата на макромолекула.
В осмотичното налягане може да достигне значителни стойности. Например, 4% при стайна температура разтвор на захар има осмотично налягане от около 0,3 MN / т2 и 53% разтвор - около 10 MN / т2; осмотичното налягане на морска вода приблизително 0,27 MN / т2.
Осмотичното налягане в клетките на животни, растения, микроорганизми и биологични течности зависи от концентрацията на вещества. разтворен в техните течни среди. Сол състав на телесни течности и клетки. Характерно за всеки тип организъм, поддържа селективна пропускливост на биологични мембрани за различни соли и активен йонен транспорт. Относително постоянството на осмотичното налягане се осигурява чрез обмен на вода-сол, т. Е. абсорбция, разпределение, и консумация на вода и отделяне на соли (вж. Изолиране, отделителната система, осморегулацията). В т. Н. хиперосмотична вътрешния осмотично налягане по-голямо от външните организми хипо-осмотичното - по-малък от външния; Y изоосмотична (poykiloosmoticheskih) вътрешен осмотичното налягане е равно на външното. В първия случай, на служба в 3 часа след пладне се абсорбират активно от тялото и задържат там, а водата протича през е биологичен. мембрани пасивно в съответствие с осмотичен градиент. Хиперосмотични регулиране характерна за сладководните организми. мор. хрущялни риби (акули, лъчи) и всички растения. В организми с хипо-осмотична регулация инструменти за активно избор на соли. В костни риби, преобладаващи в океански води йони Na + и Cl - са определени чрез хрилете, при морски влечуги (змии, костенурки) и птици - чрез специални сол жлези, разположени в главата. Mg + 2 йони. , Тези организми екскретират през бъбреците. Осмотичното налягане в хипер и хипо-осмотичното организми може да бъде създаден както чрез йони. преобладаващите във външната среда, както и обмена на продукти. Например, риба и лъчи squaloid осмотично налягане от 60% е създадена от карбамид и триметиламониев; в кръвната плазма на бозайници - дължи главно на йони Na + и СГ -; в ларви на насекоми - поради различни метаболити ниско молекулно тегло. В морската едноклетъчни, бодлокожи, главоноги, техни подобни, и др. Изоосмотираност организми. в който на осмотичното налягане се определя от осмотичното налягане на външната среда, и е равна на механизми осморегулацията отсъства (с изключение на клетка).
Обхватът на средните стойности на осмотичното налягане в клетките на организми. в състояние да поддържа осмотичното хомеостаза. доста широк и зависи от вида и възрастта на организма. клетъчен тип и осмотичното налягане на околната среда. При оптимални условия, осмотичното налягане на клетъчната сока на земните растения блато органи варира от 2 до 16 атмосфери, в степ - 8-40 в. Различните клетки на налягането за растителна осмотичното могат да се различават значително (така, мангъл осмотичното налягане на клетъчната сок от около 60 атмосфери, а осмотичното налягане в съдовете за дървесна тъкан не надвишава 1.2 атм). В gomoosmoticheskih организми. т. е. в състояние да поддържа относително постоянна осмотичното налягане. Средната стойност и обхват на колебанията на осмотичното налягане са различни (червей - 3,6-4,8 атм, сладководни риби - 6,0-6,6, океански костни риби риба - 7,8-8,5, Akulovo - 22,3- 23.2, бозайници - 6,6-8,0 банкомат). При бозайниците, осмотичното налягане на повечето биологични течности е равна на осмотичното налягане на кръвта (с изключение на течност секретира от някои жлези - .. слюнка, пот, урина, и т.н.). Осмотично налягане. произведен в животински клетки макромолекулни съединения (протеини. полизахариди, и т.н.), леко, но играе важна роля в метаболизма (вж. онкотично налягане).
Yu. V. Natochin, VV Kabanov.
Литература Melvin Hughes ЕА Физикохимия. на. от английски език. Vol. 1-2, М. 1962; Курс на физическа химия. изд. .. Ya I. Герасимова, т.е. 1-2, М. - L. 1963-1966; Pasynskiy AG Colloid Chemistry. 3rd Ed. М. 1968: Prosser на L. Е. Браун Сравнителен физиологията на животни на. от английски език. М. 1967 Griffin D. Novick El. Живият организъм. на. от английски език. 1973; Nobel P. физиология на растителни клетки (физикохимични подход) платно. от английски език. М. 1973.
Схема осмометър: А - разтвор камера; Б - разтворител камера; М - мембрана. течните нива в тръбите когато осмотично равновесие. А и В - от гледна точка на равенството на външен натиск в камери А и В, където А R = R В, където Н - колона течност. балансиране на осмотичното налягане; б - по отношение на неравенството на външен натиск. И когато г - R B = стр.
