はじめに
浸透圧 は、溶液の純粋な溶媒が半透性バリアを通って内部に流れ込むのを防ぐために必要な最小圧力です。
また、浸透を介して純粋な溶媒を吸収する溶液の傾向の測定値として説明することもできます。最高の浸透圧 半透膜によって純粋な溶媒から除去された場合に溶液中に発生する可能性のある圧力は、潜在的な浸透圧として知られています .
浸透は、溶質の量が異なる 2 つの溶液が選択的透過膜によって分離されるときに発生します。溶媒分子は、低濃度溶液から溶質濃度が増加する溶液に優先的に膜上を流れます。溶媒分子の移動は、平衡が確立されるまで続きます。
浸透圧
半透膜が純水から溶液を分離するとき、浸透圧 流体の動きを止めるために溶液側に加えなければならない圧力です。
オランダ生まれの化学者ヤコブス・ヘンリクス・ファント・ホッフは、1886 年に、溶質が十分に希釈されていて、溶液上の蒸気圧がヘンリーの法則に従う (つまり、溶液中の濃度に比例する) 場合、浸透圧が高いことを示しました。同じ体積を占めるガスのように、濃度と温度によって変化します。
この関係は、溶媒の凍結、沸騰、および蒸気圧に基づいて、希薄溶液中の溶質の分子量を推定する式につながりました。
次の式を使用して計算されます:
π =iCRT
どこで
π =浸透圧
i =ヴァント ホッフ指数
C =溶質のモル濃度
R =理想気体定数
T =ケルビン温度
溶媒分子が半透膜を通過して、溶質濃度の低いところから溶質濃度の高いところへ移動し、最終的に両側で平衡が成立し、両側で同じ濃度になることをいいます。浸透として。拡散は浸透の特殊なケースです。
これは、溶媒が半透膜上を自然浸透の反対方向に流れるメカニズムです。逆浸透として知られる水のろ過方法は、飲料水からイオン、望ましくない化合物、大きな粒子を取り除きます。
浸透圧によって調節されるシステム:
半透膜は、浸透圧で錠剤、粒子、または薬液の周りに配置されます 制御されたシステムにより、水が錠剤に入り、薬液が錠剤コアの小さな送達穴から排出されます。文献に記載されている浸透圧調節システムには 2 つのタイプがあります。タイプ 1 では浸透圧コアに囲まれた柔軟なバッグに薬物が保持されますが、タイプ 2 では浸透圧コアに囲まれた柔軟なバッグに薬物が保持されます。調合変数と処理変数を最適化することにより、速度を上げます。
浸透は、液体のみが通過できる半透膜を横切って、液体が低濃度から高濃度に流れるプロセスです。薬は半透膜でコーティングされており、レーザービームを使用して錠剤の一方の端に穴を開けます。胃液が膜を通って浸透し、薬物を可溶化し、内圧を上昇させると、薬液は開口部からポンプで排出され、胃環境に放出され、薬液が開口部からポンプで排出され、胃に放出されます。環境。錠剤の中に余分な薬がある場合、送達速度は一定のままです。ただし、濃度が飽和点を下回ると、濃度はゼロになります。
浸透と浸透圧:
浸透とは、半透性バリア (溶質などの溶解化合物の通過を防ぐもの) を通る水または他の溶媒の自然な流れまたは拡散です。
ドイツの植物生理学者であるヴィルヘルム・フェファーは、この重要な生物学的プロセスを最初に調査しました。以前は、漏れやすい膜 (動物の膀胱など) と、それらを横切る反対方向への水と逃避化合物の通過に関するあまり詳細ではない研究が行われていました。イギリスの物理学者であるトーマス・グラハムは、1854 年に浸透という用語を作成しました (現在の浸透)。
浸透圧 ソリューションの他のさまざまな機能と密接に関連しており、集合的性質として知られています。溶質を溶液に溶解すると、凝固点降下、沸点上昇、蒸気圧降下などの影響が生じます。直接の 浸透圧 ではなく 測定では、凝固点降下の蒸気圧降下が浸透圧の推定によく使用されます。これらの現象を目撃するために必要な濃度は浸透圧と呼ばれます。
その蒸気圧は水の蒸気圧よりも低いため、きれいな水源のある密閉容器に入れられた溶液は水を獲得します。この状況での半透膜は、2 つの表面の間に介在する空気であり、正式には浸透と同じです。 浸透圧 蒸気圧降下と蒸気圧降下は本質的に同じプロセスであり、お互いの完璧な予測者です.
植物の浸透圧
半透過性バリアによって分離された溶液間の溶質の量の不一致により、静水圧が発生します。
水ポテンシャル、つまり水がある場所から別の場所に移動する傾向は、浸透圧によって低下します .したがって、植物細胞では、膨満感と支持のために必要です.
浸透圧 浸透によって水が入ると、細胞内に蓄積する可能性があります。細胞に細胞壁があると、細胞の水分バランスを保つのに役立ちます。多くの植物では、浸透圧
浸透は生物、特に細胞壁のない生物にとって非常に破壊的です。
海水魚 (その細胞は海水と等張性) の細胞は、淡水に入れると、余分な水を吸収し、溶解して死にます.
ナメクジやカタツムリを殺すための食卓塩の使用は、有害な浸透効果のもう 1 つの例です。
浸透の例:
浸透は、水が地球から吸収されるプロセスです。植物の根の濃度は土壌よりも高いため、水は根に流れ込みます。
細胞内の水の通過により、長時間水に浸かると指がプルーニーになります。
浸透は、植物、動物、および人間の生活における重要なプロセスです。動物細胞の腸から血液への水分吸収は、浸透によって促進されます。
例：レーズンは普通の水に入れると膨らみます。レーズンを純水に入れると、時間の経過とともに膨らみます。これは、レーズンが水よりも高濃度の糖やその他の溶質を含んでいるためです。そのため、浸透によって水がレーズンの細胞に移動します。
結論
浸透ソリューション:
- 等張液 – 細胞内外の溶質の濃度は等張液と同じです。
- 低張液 – 細胞内の溶質の濃度が外側よりも高いため、低張液になります。
- 高張液 – 高張液では、細胞外の溶質の濃度が細胞内よりも高くなります。
浸透の種類:
- 内浸透 – 材料が低張溶液に浸されると、溶媒分子が細胞に入り、膨満感を引き起こします
または原形質分離。これは内浸透と呼ばれます。
- エキソモシス – 材料を高張溶液に入れると、溶媒分子が逃げ出し、結果として細胞が弛緩またはプラズマ分解されます。この手順はエキソモシスとして知られています。
浸透を制御することは、体が水分を保持する 1 つの方法です。体が脱水状態になると、脳は腎臓に、より多くの水分を保持するために尿を濃縮するように指示します.抗利尿ホルモン (ADH) は、脳によって生成され、循環によって腎臓に運ばれるホルモンです。腎臓を通る管のネットワークは集合管として知られています。一般に、水は収集ダクトに浸透しません。したがって、水が集合管にある場合、それは膀胱に向かっています。一方、ADH は集合管の壁に水路を開きます。そうでなければ尿になる水は、集合管から流出して血流に戻ることができるようになりました.
