HIPERTONINIS SPRENDIMAS: KOMPONENTAI, PARUOŠIMAS, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Hipertoninė tirpalas yra vienas, kad, kai į kontaktą su kitu tirpalo, atskirti membraną, pralaidžią vandeniui, bet nelaidus tirpinių, grynasis vandens srautas įvyksta link jo tol, kol bus pasiektas dviejų skyrių lygių osmosinis slėgis (koncentracija).

Labai reprezentatyvus pavyzdys yra tada, kai raudonieji kraujo kūneliai dedami į tirpalą, kuris laikomas hipertoniniu. Eritrocitų, kaip ir visų papildomų ir tarpląstelinių kūno skysčių, osmoliariškumas yra maždaug 300 mOsm / L.

Ląstelės sąveika su hipertoniniu tirpalu. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.

Todėl hipertoninio tirpalo osmoliškumas turi būti didesnis nei 300 mOsm / L. Esant tokioms aplinkybėms, iš eritrocitų vidaus į aplinkinį tirpalą patenka vandens srautas. Tą patį elgesį galima pastebėti bet kokio tipo ląstelėse ir paprastai jis vaizduojamas aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Už ląstelės yra didesnis kiekis ištirpintos tirpios medžiagos (geltoni apskritimai), todėl molekulės intensyviai jas drėkina; y., yra mažiau „laisvų“ vandens molekulių. Ląstelė išleidžia vandenį į aplinką, sumažindama jo tūrį ir susiraukšlėja kaip razina. Taigi vanduo ląstelėje yra labiau „koncentruotas“ nei tarpląstelinėje terpėje.

Hipertoninių tirpalų komponentai

Hipertoninis tirpalas yra sudarytas iš tirpiklio, paprastai vandens, ir tirpių medžiagų, kurios gali būti grynos druskos ar cukrus, arba jų mišinys. Įprastas būdas išreikšti tirpalo koncentraciją, atsižvelgiant į dalelių skaičių, o ne tiek į atskiras jų koncentracijas, yra osmoliariškumas.

Taip pat turi būti skyrius, atskirtas pusiau pralaidžiu barjeru, kuris ląstelių atveju yra lipidinė dvigubo sluoksnio membrana. Vandens molekulės, kaip ir kitos neutralios molekulės, sugeba perbėgti pro ląstelės membraną, tačiau to paties nėra ir su jonais.

Vandeninė terpė, supanti ląstelę, turi būti labiau koncentruota tirpioje medžiagoje, taigi, labiau „praskiesta“ vandenyje. Taip yra todėl, kad vandens molekulės supa tirpias daleles, iš jų tik nedaug pasklinda viduryje.

Šis laisvo vandens kitimas ląstelėje ir išorėje sukelia gradientą, kuriuo sukuriama osmozė, tai yra koncentracijos kitimas dėl tirpiklio poslinkio per barjerą, netirpinant tirpiklio.

Paruošimas

Paruošiamas hipertoninis tirpalas, kaip ir visi tirpalai: tirpalo komponentai pasveriami ir ištirpinami vandenyje iki tam tikro tūrio. Bet norint sužinoti, ar tirpalas ląstelių atžvilgiu yra hipertoninis, pirmiausia reikia apskaičiuoti jo osmolariumą ir išsiaiškinti, ar jis didesnis kaip 300 mOsm / L:

Osmoliariškumas = m v g

Kur m yra tirpios medžiagos molariškumas, v dalelių, į kurias junginys išsiskiria, skaičius ir g osmosinis koeficientas. Pastarasis yra veiksnys, kuris pataiso elektra įkrautų dalelių (jonų) sąveiką, o praskiestų tirpalų ir medžiagų, kurios neišsiskiria, jo vertė yra 1; kaip gliukozė.

Bendras tirpalo osmoliškumas apskaičiuojamas pridedant kiekvieno tirpale esančio junginio osmoliškumą.

- Pavyzdys

Išmatuokite tirpalo, kurio sudėtyje yra 5% gliukozės (MW = 180 g / mol) ir 0,9% natrio chlorido (MW = 58,5 g / mol) osmolariškumą, ir nuspręskite, ar tirpalas yra hipertoninis, ar ne.

Pirmas žingsnis

Pirmiausia turite apskaičiuoti gliukozės molingumą. Gliukozės koncentracija yra 5 g / 100 ml, ir ji yra išreiškiama g / l vienetais:

(5 g ÷ 100 ml) 1000 ml

Gliukozės koncentracija = 50 g / l

Gliukozės molingumas (moliai / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 mol / l

Gliukozės osmolarumas = moliškumas · dalelių, kuriose ji atsiskiria, skaičius · osmosinis koeficientas (g).

Tokiu atveju osmosinio koeficiento vertė yra lygi 1 ir gali būti nutraukta. Gliukozės struktūroje yra tik kovalentiniai ryšiai, kurie neišsisklaido vandeniniame tirpale, todėl v yra lygus 1. Taigi, gliukozės osmolariumas yra lygus jos molingumui.

Gliukozės osmolariumas = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Antras žingsnis

Mes apskaičiuojame antrosios tirpios medžiagos, kuri yra NaCl, molinį ir osmoliškumą. Mes taip pat išreiškiame jo koncentraciją g / l:

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

= 9 g NaCl / L

Moliškumas (moliai / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / L

Mes apskaičiuojame jo osmolariumą:

Osmalumas = moliškumas 2 1

Natrio chloridas disocijuojasi į dvi daleles: Na ⁺ ir Cl ^- . Būtent dėl ​​šios priežasties v vertė yra 2.

Osmalumas = 0,153 mol / L · 2 · 1

Osmalumas = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Trečias žingsnis

Galiausiai apskaičiuojame tirpalo osmoliškumą ir nusprendžiame, ar jis hipertoninis, ar ne. Tam reikia pridėti osmosinį gliukozės ir NaCl osmolariškumą:

Bendras tirpalo osmoliškumas = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Tirpalo osmolariumas = 0,583 Osm / L arba 583 mOsm / L

Ląstelių ir jas prausiančių skysčių osmolariškumas: plazma ir intersticinis skystis yra apie 300 mOsm / L. Todėl galima manyti, kad gliukozės ir natrio chlorido tirpalas, kurio osmoliariškumas yra 583 mOsm / L, yra hipertoninis tirpalas, palyginti su ląstelių aplinka.

Hipertoninių sprendimų pavyzdžiai

10% dekstrozės Nr. 2 (hipertoninis gliukozės tirpalas)

Šį hipertoninį tirpalą sudaro 10 g dekstrozės ir pakankamo distiliuoto vandens kiekio 100 ml. Jo osmolariumas yra 504 mOsm / L.

Šis tirpalas yra naudojamas kepenų glikogeno sumažėjimui, gliukozės koncentracijos plazmoje sumažėjimui ir kitiems medžiagų apykaitos sutrikimams gydyti.

0,45% dekstrozės

Šį tirpalą sudaro 5 g dekstrozės, 0,45 g NaCl ir pakankamai distiliuoto vandens, kad tūris būtų 100 ml. Jo osmolariumas yra 406 mOsm / L

Jis vartojamas mažinant kepenų glikogeno kiekį ir trūkstant natrio chlorido.

10% manitolio

Šį tirpalą sudaro 10 g manitolio ir pakankamo distiliuoto vandens kiekio 100 ml. Jo osmolariumas yra 549 mOsm / L.

Jis naudojamas vandens (osmosinio diuretiko) išsiskyrimui pro inkstus ir inkstų nepakankamumui gydyti.

Nuorodos

1. De Lehr Spilva, A. ir Muktans, Y. (1999). Venesuelos farmacijos specialybių vadovas. „XXXVª“ leidimas. Visuotiniai leidimai.
2. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020 m. Vasario 11 d.). Kas yra hipertoninis sprendimas? Atgauta iš: thinkco.com
4. Vikipedija. (2020). Toniškumas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
5. Kevinas Beckas. (2018 m. Rugsėjo 21 d.). Kas yra hipertoninis sprendimas. Atgauta iš: sciencing.com