HYPERTONINEN RATKAISU: KOMPONENTIT, VALMISTUS, ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Hypertoninen liuos on sellainen, joka, kun saatetaan kosketukseen toisen ratkaisun, erottaa kalvo läpäisee vettä mutta läpäisemätön liuenneita aineita, netto virtaus tapahtuu veden sitä kohti, kunnes yhtä osmolaarisuus (pitoisuus) on saavutettu kaksi lokeroa.

Erittäin edustava esimerkki on, kun punasolut sijoitetaan liuokseen, jota pidetään hypertonisena. Erytrosyyttien osmolaarisuus, kuten kaikkien ylimääräisten ja solunsisäisten kehon nesteiden, on noin 300 mOsm / L.

Solun vuorovaikutus hypertonisen liuoksen kanssa. Lähde: Gabriel Bolívar.

Siksi hypertonisen liuoksen osmolaarisuuden on oltava yli 300 mOsm / L. Tässä tilanteessa tapahtuu veden virtausta punasolujen sisäpuolelta ympäröivään liuokseen. Sama käyttäytyminen voidaan nähdä minkä tahansa tyyppisissä soluissa ja se on yleensä esitetty yllä olevassa kuvassa.

Solun ulkopuolella on suurempi määrä liuenneita liuenneita aineita (keltaiset ympyrät), joten molekyylit ovat kiireisiä hydratoimalla niitä; eli vähemmän "vapaita" vesimolekyylejä on vähemmän. Solu tuottaa vettä ympäristöönsä, vähentäen sen tilavuutta ja rypistyen kuin rusina. Siksi solun vesi on "väkevöity" kuin solunulkoisessa väliaineessa.

Hypertonisten ratkaisujen komponentit

Hypertoninen liuos koostuu liuottimesta, yleensä vedestä, ja liuenneista aineista, jotka voivat olla puhtaita suoloja tai sokereita tai niiden seosta. Tavallinen tapa ilmaista liuoksen konsentraatio hiukkasten lukumäärän funktion, eikä niinkään niiden yksittäisten pitoisuuksien funktiona, on osmolaarisuuden kautta.

Lisäksi on oltava osasto, joka on erotettu puoliläpäisevästä esteestä, joka solujen ollessa on kaksinkertainen lipidikalvo. Vesimolekyylit samoin kuin muut neutraalit molekyylit onnistuvat hiipimaan solukalvon läpi, mutta samaa ei tapahdu ionien kanssa.

Solun ympäröivän vesipitoisen väliaineen on oltava enemmän väkevöity liuenneeseen aineeseen, ja sen seurauksena enemmän "laimennettu" veteen. Tämä johtuu siitä, että vesimolekyylit ympäröivät liuenneita hiukkasia, ja vain harvat leviävät vapaasti keskelle.

Tämä vapaan veden variaatio kennon sisällä ja ulkopuolella aiheuttaa gradientin, jonka avulla osmoosi syntyy, ts. Konsentraatioiden vaihtelusta johtuen liuottimen siirtymisestä esteen läpi ilman liuenneen aineen diffundoitumista.

Valmistautuminen

Hypertoninen liuos valmistetaan samalla tavalla kuin kaikki liuokset: liuoksen komponentit punnitaan ja saatetaan tiettyyn tilavuuteen liuottamalla ne veteen. Mutta tietääkseen, onko ratkaisu hypertoninen soluihin nähden, sen osmolaarisuus on ensin laskettava ja tarkistettava, onko se yli 300 mOsm / L:

Osmolaarisuus = m v g

Missä m on liuenneen aineen molaarisuus, v niiden hiukkasten lukumäärä, joihin yhdiste hajoaa, ja g osmoottinen kerroin. Jälkimmäinen on tekijä, joka korjaa sähköisesti varautuneiden hiukkasten (ionien) vuorovaikutusta, ja sen arvo on 1 laimeille liuoksille ja aineille, jotka eivät hajoa; kuten glukoosia.

Liuoksen kokonaisosmolaarisuus lasketaan lisäämällä kunkin liuoksessa läsnä olevan yhdisteen tarjoama osmolaarisuus.

- Esimerkki

Määritetään liuoksen osmolaarisuus, joka sisältää 5% glukoosia (MW = 180 g / mol) ja 0,9% natriumkloridia (MW = 58,5 g / mol), ja päätetään, onko liuos hypertoninen vai ei.

Ensimmäinen askel

Ensin on laskettava glukoosin molaarisuus. Glukoosikonsentraatio on 5 g / 100 ml, ja se ilmaistaan ​​yksikköinä g / l:

(5 g ÷ 100 ml) 1 000 ml

Glukoosipitoisuus = 50 g / l

Glukoosin molaarisuus (moolia / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 moolia / l

Glukoosin tarjoama osmolaarisuus = molaarisuus · partikkelin lukumäärä, jossa se dissosioituu · osmoottinen kerroin (g).

Tässä tapauksessa osmoottisen kertoimen arvo on yhtä suuri kuin 1 ja se voidaan lopettaa. Glukoosin rakenteessa on vain kovalenttisia sidoksia, jotka eivät hajoa vesiliuoksessa, ja siksi v on yhtä suuri kuin 1. Siten glukoosin osmolaarisuus on yhtä suuri kuin sen molaarisuus.

Glukoosin tarjoama osmolaarisuus = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / l

Toinen vaihe

Laskemme toisen liuenneen aineen, joka on NaCl, molaarisuuden ja osmolaarisuuden. Ilmoitamme myös sen pitoisuuden g / l:

Ilmaistaan ​​g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) 1 000 ml

= 9 g NaCl / L

Molaarisuus (moolia / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / L

Ja laskemme sen osmolaarisuuden:

Osmolaarisuus = molaarisuus 2 1

Natriumkloridi dissosioituu kahteen partikkeliin: Na ⁺ ja Cl ^-. Juuri tästä syystä v: n arvo on 2.

Osmolaarisuus = 0,153 mol / L · 2,1

Osmolaarisuus = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / l

Kolmas vaihe

Lopuksi laskemme ratkaisun osmolaarisuuden ja päätämme, onko se hypertoninen vai ei. Tätä varten meidän on lisättävä glukoosin tarjoama osmolaarisuus ja NaCl: n tarjoama osmolaarisuus:

Liuoksen kokonaisosmolaarisuus = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Liuoksen osmolaarisuus = 0,583 Osm / L tai 583 mOsm / L

Solujen ja niitä kylpevien nesteiden osmolaarisuus: plasma ja interstitiaalinen neste on noin 300 mOsm / L. Siksi voidaan katsoa, ​​että glukoosi- ja natriumkloridiliuos, jonka osmolaarisuus on 583 mOsm / l, on hypertoninen ratkaisu suhteessa soluympäristöön.

Esimerkkejä hypertonisista ratkaisuista

10% dekstroosi nro 2 (hypertoninen glukoosiliuos)

Tämä hypertoninen liuos sisältää 10 g dekstroosia ja tislattua vettä riittävä määrä 100 ml: aan. Sen osmolaarisuus on 504 mOsm / L.

Tätä liuosta käytetään maksan glykogeenin laskun, plasman glukoosipitoisuuden laskun ja muiden aineenvaihduntahäiriöiden hoitoon.

0,45% dekstroosia

Tämä liuos koostuu 5 g dekstroosista, 0,45 g NaCl: sta ja riittävästä määrästä tislattua vettä 100 ml: n tilavuudeksi. Sen osmolaarisuus on 406 mOsm / L

Sitä käytetään maksan glykogeenin vähenemiseen ja natriumkloridin puutteeseen.

10% mannitolia

Tämä liuos sisältää 10 g mannitolia ja tislattua vettä riittävä määrä 100 ml: aan. Sen osmolaarisuus on 549 mOsm / L.

Sitä käytetään veden erittymisen munuaisten kautta (osmoottinen diureetti) ja munuaisten vajaatoiminnan hoitoon.

Viitteet

1. De Lehr Spilva, A. ja Muktans, Y. (1999). Venezuelan farmasian erikoisuuksien opas. XXXVª-painos. Global Editions.
2. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
3. Helmenstine, tohtori Anne Marie (11. helmikuuta 2020). Mikä on hypertoninen ratkaisu? Palautettu osoitteesta: gondo.com
4. Wikipedia. (2020). Tonicity. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21. syyskuuta 2018). Mikä on hypertoninen ratkaisu. Palautettu osoitteesta: sciencing.com