پرسش

salami dobare be shoma, man mikahstasm ke barayam bishtar darbareye osmotic pressure benevisid, mamnoon misham, hoda 17 sale az america
- 17 ساله - خارج

پاسخ

برخی از محلولها كه دارای مواد حل شده غیرفرار هستند، می‌توانند در عبور از غشایی كه نسبت به یكی از مواد تشكیل دهنده محلول تراوا است (یعنی غشا می تواتند یكی از این مواد را از خود عبور دهد)، تغییر غلظت دهند. این پدیده كه تحت خاصیتی به نام فشار اسمزی ایجاد می‌شود، به پدیده اسمز معروف است.

دید كلی
بعضی از خواص محلولها اساسا به غلظت ذرات حل شده ، نه به ماهیت این ذرات ، بستگی دارد. این خواص را خواص غلظتی (Colligative) می‌نامند. یكی از این خواص ، برای محلولهای دارای مواد حل شده غیر فرار ، عبارت از «فشار اسمزی» است. عامل ایجاد فشار اسمزی ، ذرات و حركات جسم حل شونده است.

ماهیت فشار اسمزی
غشایی مانند سلوفان كه برخی از مولكولها ، نه همه آنها ، را از خود عبور می‌دهد، غشای نیمه تراوا نامیده می‌شود. غشایی را در نظر می‌گیریم كه بین آب خالص و محلول قند قرار گرفته است. این غشا نسبت به آب ، تراوا است، ولی «ساكارز» (قند نیشكر) را از خود عبور نمی‌دهد. در شروع آزمایش ارتفاع آب در بازوی چپ لوله U شكل برابر با ارتفاع محلول قند در بازوی راست این لوله است. از این غشا ، محلولهای قند نمی‌توانند عبور كنند، ولی مولكولهای آب در هر دو جهت می‌توانند عبور كنند.

در بازوی چپ لوله فوق (بازویی كه محتوی آب خالص است)، تعداد مولكولهای آب در واحد حجم بیش از تعداد آنها در بازوی راست است. از اینرو ، سرعت عبور مولكولهای آب از سمت چپ غشا به سمت راست آن بیشتر از سرعت عبور آنها در جهت مخالف است. در نتیجه ، تعداد مولكولهای آب در سمت راست غشا بتدریج زیاد می‌شود و محلول قند رقیق‌تر می‌گردد و ارتفاع محلول در بازوی راست لوله U زیاد می‌شود. این فرایند را اسمز می‌نامند.

اختلاف ارتفاع در سطح مایع در دو بازوی لوله U ، اندازه فشار اسمزی را نشان می‌دهد. بر اثر افزایش فشار هیدروستاتیكی در بازوی راست كه از افزایش مقدار محلول در این بازو ناشی می‌شود، مولكولهای آب از سمت راست غشا به سمت جپ آن رانده می‌شوند تا اینكه سرانجام سرعت عبور از سمت راست با سرعت عبور از سمت چپ برابر گردد. بنابراین حالت نهایی یك حالت تعادلی است كه در آن ، سرعت عبور مولكولهای آب از غشا در دو جهت برابر است.

اسمز معكوس
اگر بر محلول بازوی سمت راست ، فشاری بیش از فشار تعادلی وارد شود، آب در جهت مخالف معمول رانده می‌شود. این فرایند كه «اسمز معكوس» نامیده می‌شود، برای تهیه آب خالص از آب نمك‌دار بكار می‌رود.

تشابه اسمز و نفوذ
بین رفتار مولكولهای آب در فرایند اسمز و رفتار مولكولهای گاز در فرایند نفوذ ، تشابهی وجود دارد. در هر دو فرایند ، مولكولها از ناحیه غلیظ‌تر به ناحیه رقیق‌تر نفوذ می‌كنند.

معادله وانت هوف
یاكوب وانت هوف در سال 1887 رابطه زیر را كشف كرد:


? = nRT

كه این رابطه برای محلولهای ایده‌آل می‌باشد. در این رابطه ، ? فشار اسمزی (برحسب اتمسفر) ، n تعداد مولكولهای ماده حل شده در حجم V (برحسب لیتر) ،T دمای مطلق و R ثابت گازها (0،08206L.atm/K.mol) است. تشابه بین این معادله و معادله حالت یك گاز ایده‌آل ، كاملا مشخص است. این رابطه را می‌توان به صورت زیر نوشت:
? =MRT

كه در آن M__ مولاریته محلول است. وانت هوف به خاطر این كشف ، جایزه نوبل شیمی سال 1901 را از آن خود كرد.

نقش فرایند اسمز در پدیده‌های طبیعی
اسمز در فرایندهای فیزیولوژیكی گیاهی و حیوانی نقش مهمی دارد. عبور مواد از غشای نیمه تراوای سلول زنده ، كار كلیه‌ها و بالا رفتن شیره گیاهی در درختان ، مهمترین نمونه‌های اسمز است. غشای گلبولهای قرمز از نوع نیمه تراوا است. اگر گلبولهای قرمز در آب خالص قرار گیرند، آب به درون آن نفوذ كرده و مایعات آن را رقیق می‌كند.

در نتیجه گلبول متراكم شده و جدار آن پاره می‌شود و اگر گلبول قرمز در محلول غلیظ قند قرار گیرند، آب درون گلبولها از غشای آنها عبور كرده و محلول اطراف آن را رقیق می‌كند. در نتیجه ، گلبولها چروكیده می‌شوند. بمنظور ممانعت از وقوع هر یك از این حوادث در تزریقات وریدی ، محلولهای مورد استفاده باید ایزوتونیك با خون باشد، یعنی فشار اسمزی این محلولها باید برابر با فشار اسمزی خون باشد.
مطلب فوق از سایت
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1+%D8%A7%D8%B3%D9%85%D8%B2%DB%8C
گرفته شده است. برای مشاهده تصاویر و فرمول های مربوطه می توانید به آن مراجعه فرمایید.