HYPOTOONINEN RATKAISU: KOMPONENTIT, VALMISTELU, ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Hypotoninen liuos on sellainen, joka on pienempi liuenneen aineen pitoisuus kuin liuos erotetaan tai eristetään puoliläpäisevä este. Tämä este antaa liuottimen kulkea sen läpi, biologisten järjestelmien tapauksessa vettä, mutta ei kaikkia liuenneita hiukkasia.

Solunsisäisten ja solunulkoisten selkärankaisten kehon nesteiden osmolaarisuus on noin 300 mOsm / L. Vaikka hypotonisen nesteen osmolaarisuuden katsotaan olevan alle 280 mOsm / L. Siksi tämän osmolaarisuuden ratkaisu on hypotoninen suhteessa soluympäristöön.

Solun vuorovaikutus hypotonisen liuoksen kanssa. Lähde: Gabriel Bolívar.

Esimerkki hypotonisesta liuoksesta on 0,45-prosenttinen natriumkloridi. Mutta kuinka kenno tai osasto käyttäytyy tämän tyyppisissä ratkaisuissa? Yllä oleva kuva vastaa tähän kysymykseen.

Liuenneiden hiukkasten (keltaisten pisteiden) pitoisuus on korkeampi solun sisällä kuin ulkopuolella. Koska solun ympärillä on vähemmän liukoista ainetta, vapaita vesimolekyylejä on enemmän, minkä vuoksi sitä edustaa voimakkaampi sininen väri solun sisäosaan verrattuna.

Vesi virtaa ulkopuolelta sisälle osmoosin kautta pitoisuuksien tasoittamiseksi. Seurauksena solu laajenee tai turpoaa absorboimalla vettä, joka kulkee solumembraaninsa läpi.

Hypotoonisten ratkaisujen komponentit

Hypotooniset liuokset koostuvat liuottimesta, joka, ellei toisin mainita, koostuu vedestä ja siihen liuenneista liuenneista aineista, kuten suoloista, sokereista jne., Puhtaassa tai sekoitetussa muodossa. Mutta tällä ratkaisulla ei ole mitään toonisuutta, jos siinä ei ole puoliläpäisevää estettä, joka on solukalvo.

Liuenneita suoloja on oltava vähän, jotta niiden pitoisuus on pieni, kun taas veden "pitoisuus" on korkea. Koska solun ulkopuolella on enemmän vapaata vettä, ts. Se ei ratkaise tai hydratoi liuenneita hiukkasia, sitä suurempi on sen paine solukalvolle ja sitä enemmän se pyrkii ylittämään sen laimentamaan solunsisäistä nestettä.

Hypotonisen liuoksen valmistus

Näiden liuosten valmistamiseksi noudatetaan samaa protokollaa kuin mitä muille ratkaisuille. Tee asianmukaiset laskelmat liuenneen aineen massasta. Sitten ne punnitaan, liuotetaan veteen ja viedään mittapulloon vastaavaan tilavuuteen.

Hypotonisella liuoksella on alhainen osmolaarisuus, yleensä alle 280 mOsm / L. Joten hypotonista ratkaisua valmistettaessa meidän on laskettava sen osmolaarisuus siten, että sen arvo on alle 280 mOsm / L. Osmolaarisuus voidaan laskea seuraavalla yhtälöllä:

Osmolaarisuus = m v g

Missä m on liuenneen aineen molaarisuus ja v on niiden hiukkasten lukumäärä, joihin yhdiste hajoaa liuoksessa. Ei-elektrolyyttiset aineet eivät hajoa, joten v: n arvo on 1. Tämä pätee glukoosiin ja muihin sokereihin.

Vaikka g on osmoottinen kerroin. Tämä on korjauskerroin sähköisesti varautuneiden hiukkasten (ionien) vuorovaikutukselle liuoksessa. Laimennettujen liuosten ja dissosioitumattomien aineiden, esimerkiksi ja uudelleen glukoosin, arvona g pidetään yhtä. Sitten sanotaan, että molaarisuus on identtinen sen osmolaarisuutensa kanssa.

Esimerkki 1

0,5-prosenttinen NaCl-liuos saatetaan grammaan litrassa:

NaCl / g / l = (0,5 g ÷ 100 ml) 1 000 ml

= 5 g / l

Ja jatkamme sen molaarisuuden laskemista ja sitten sen osmolaarisuuden määrittämistä:

Molaarisuus = massa (g / L) ÷ molekyylipaino (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol

= 0,085 mol / L

NaCI dissosioituu kahdeksi hiukkaset: Na ⁺ (kationi) ja CI ^- (anioni). Siksi v = 2 arvo. Lisäksi, koska se on laimennettua 0,5-prosenttista NaCl-liuosta, voidaan olettaa, että g: n arvo (osmoottinen kerroin) on 1. Meillä on sitten:

Osmolaarisuus (NaCl) = molaarisuus · v · g

= 0,085 M · 2,1

= 0,170 Osm / L tai 170 mOsm / L

Tämä on hypotoninen ratkaisu, koska sen osmolaarisuus on paljon alhaisempi kuin kehon nesteiden vertailuosmolaarisuus, joka on plasmaosmolaarisuus, jonka arvo on noin 300 mOsm / L.

Esimerkki 2

Laskemme molaarisuuden, kun vastaavien liuenneiden aineiden pitoisuudet ovat 0,55 g / L ja 40 g / L:

Molaarisuus (CaCI ₂) = 0,55 g / l Ö 111 g / mol

= 4,95 ^10-3 M

= 4,95 mM

Molaarisuus (C ₆ H ₁₂ O ₆) = 40 g / l Ö 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

Ja samalla tavalla laskemme osmolaarisuudet, tietäen, että CaCl ₂ hajoaa kolmeen ioneja, kaksi CI ^- ja yksi Ca ²⁺, ja olettaen, että ne ovat hyvin laimeiden liuosten, joten arvo v on 1. Meillä on sitten:

Osmolaarisuus (CaCI ₂) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / L

Osmolaarisuus (C ₆ H ₁₂ O ₆) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / l

Lopuksi ratkaisun kokonaisosmolaarisuudesta tulee yksittäisten osmolaarisuuksien summa; ts. NaCl: n ja glukoosin. Siksi tämä on:

Yhteensä osmolaarisuus liuosta = CaCl ₂ osmolaarisuus + C ₆ H ₁₂ O ₆ osmolaarisuus

= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L

= 236,85 mOsm / L

Kalsiumkloridin ja glukoosin seoksen liuos on hypotoninen, koska sen osmolaarisuus (236,85 mOsm / l) on paljon alhaisempi kuin verrattuna vertailukohtaan plasman osmolaarisuus (300 mOsm / L).

Esimerkkejä hypotonisista ratkaisuista

Natriumkloridiliuos

0,45-prosenttista natriumkloridiliuosta (NaCl) annetaan laskimonsisäisesti potilaille, joilla on diabeettinen ketoosi ja joilla kehittyy kuivuminen interstitiaalisessa ja solunsisäisessä osastossa. Vesi virtaa plasmasta näihin osastoihin.

Lactate Ringerin ratkaisu

Laktaatti-Ringerin ratkaisu # 19 on toinen esimerkki hypotonisesta ratkaisusta. Sen koostumus on 0,6 g natriumkloridia, 0,03 g kaliumkloridia, 0,02 g kalsiumkloridia, 0,31 g natriumlaktaattia ja 100 ml tislattua vettä. Se on potilaiden uudelleenhydratoitumiseen käytettävä liuos, joka on lievästi hypotoninen (274 mosm / l).

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. Wikipedia. (2020). Tonicity. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Union Media LLC. (2020). Isotoniset, hypotoniset ja hypertoniset ratkaisut. Palautettu osoitteesta uniontestprep.com
5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et ai. (2000). Kohta 15.8 Osmoosi, vesikanavat ja solumäärän säätely. NCBI-kirjahylly. Palautettu: ncbi.nlm.nih.gov
6. John Brennan. (13. maaliskuuta 2018). Kuinka laskea isotonisuus. Palautettu osoitteesta: sciencing.com