Kaj je hipertonična raztopina?

Hipertonična raztopina je tista z visoko koncentracijo topljencev v primerjavi z drugo raztopino, ki je od nje ločena s polprepustno membrano. Lastnost toničnosti se pogosto uporablja za ponazoritev biologije telesa, pri čemer se za primer uporablja koncentracija raztopine celic in okoliških tekočin. Toničnost je povezana z osmozo, pri kateri tekočine tečejo naprej in nazaj po polprepustni membrani; osmolarnost se od toničnosti razlikuje po tem, da upošteva koncentracijo topljencev, ki prodrejo v membrano in tistih, ki ne, medtem ko toničnost upošteva le tiste, ki ne prodrejo.

Če je raztopina hipertonična, to pomeni, da bo tekočina tekla čez membrano in v hipertonično raztopino, dokler ni doseženo izotonično stanje. V izotoničnem stanju imajo raztopine na obeh straneh membrane enako porazdelitev raztopin. Nasprotno pa je pri hipotonični raztopini koncentracija topljencev nižja od koncentracije raztopine na drugi strani membrane, kar pomeni, da se bo voda iz hipotonične raztopine izvlekla v hipertonično raztopino.

Pri ocenjevanju toničnosti se upoštevajo samo raztopine, ki ne morejo preiti skozi membrano. Raztopine, ki so dovolj majhne, ​​da se premikajo skozi membrano, se bodo naravno porazdelile po potrebi, da bi raztopino izravnale. V klasičnem primeru hipertoničnosti, če se soli v telesnih tekočinah preveč dvignejo, povzročijo, da celice izgubijo vodo in se skrčijo. To se lahko zgodi z dehidracijo, pri kateri se voda, ki jo telo izgubi, ne nadomesti, kar vodi v povečanje soli. Nasprotno pa lahko ljudje, ki prehitro zaužijejo preveč vode, razvijejo hipotonične telesne tekočine, ki silijo vodo v celice in lahko povzročijo njihovo eksplozijo.

Hipertonična raztopina ima aplikacije zunaj telesa. Osmoza se uporablja pri nalogah, kot so čiščenje vode, priprava znanstvenih vzorcev in znanstvene raziskave. Z manipuliranjem toničnosti raztopine, da postane hipertonična raztopina, je mogoče nadzorovati pretok tekočine skozi membrano, pri čemer se izkorišča dejstvo, da se voda premika iz območij z nizko koncentracijo topljenca v območja z visoko koncentracijo topljenca v poskusu izravnave. izniči osmotski tlak.

Ilustracije toničnosti so običajno podane v osnovnih naravoslovnih razredih s pomočjo obarvanih tekočin, ki jih je mogoče jasno slediti, ko se premikajo naprej in nazaj po polprepustni membrani. Razumevanje toničnosti je pomembno tudi za naloge, ki morda ne bodo takoj pripeljale ljudi do razmišljanja o znanosti. Kuhanje, na primer, lahko vključuje toničnost, ko se tekočine absorbirajo ali iztisnejo. Mnogi kuharji na primer uporabljajo trik, da rezine jajčevcev potresejo s soljo, da jih pred kuhanjem prisilijo, da iztisnejo vodo; v bistvu so ustvarili hipertonično okolje, ki vodi do iztekanja tekočine iz jajčevcev, da bi izenačili toničnost.