โซลูชัน HYPERTONIC: ส่วนประกอบการเตรียมตัวอย่าง - เคมี

แก้ปัญหา hypertonicเป็นหนึ่งที่เมื่อใส่ในการติดต่อกับแก้ไขปัญหาอื่นที่แยกจากกันโดยการซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ลงไปในน้ำ แต่ไม่อนุญาตให้สารไหลสุทธิของน้ำที่เกิดขึ้นต่อมันจน osmolarity เท่ากับ (เข้มข้น) จะมาถึงในสองช่อง

ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนมากคือเมื่อเซลล์เม็ดเลือดแดงถูกวางไว้ในสารละลายที่ถือว่าเป็นไฮเปอร์โทนิก ออสโมลาริตีของเม็ดเลือดแดงเช่นเดียวกับของเหลวในร่างกายส่วนนอกและในเซลล์ทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 300 mOsm / L

ปฏิสัมพันธ์ของเซลล์กับสารละลายไฮเปอร์โทนิก ที่มา: Gabriel Bolívar

ดังนั้นออสโมลาริตีของสารละลายไฮเปอร์โทนิกต้องมากกว่า 300 mOsm / L ภายใต้สถานการณ์นี้การไหลของน้ำเกิดขึ้นจากภายในเม็ดเลือดแดงเข้าสู่สารละลายโดยรอบ พฤติกรรมเดียวกันนี้สามารถเห็นได้ในเซลล์ทุกประเภทและโดยทั่วไปจะแสดงในภาพด้านบน

ภายนอกเซลล์มีตัวถูกละลายอยู่จำนวนมาก (วงกลมสีเหลือง) ดังนั้นโมเลกุลจึงยุ่งอยู่กับการให้ความชุ่มชื้น นั่นคือมีโมเลกุลของน้ำ "อิสระ" น้อยลง เซลล์จะให้น้ำแก่สิ่งรอบตัวลดปริมาณและเหี่ยวย่นเหมือนลูกเกด ดังนั้นน้ำภายในเซลล์จึง "เข้มข้น" มากกว่าในตัวกลางนอกเซลล์

ส่วนประกอบของสารละลายไฮเปอร์โทนิก

สารละลายไฮเปอร์โทนิกประกอบด้วยตัวทำละลายโดยปกติจะเป็นน้ำและตัวถูกละลายที่อาจเป็นเกลือหรือน้ำตาลบริสุทธิ์หรือส่วนผสมของตัวทำละลาย วิธีปกติในการแสดงความเข้มข้นของสารละลายซึ่งเป็นฟังก์ชันของจำนวนอนุภาคและความเข้มข้นแต่ละส่วนไม่มากนักคือการผ่านออสโมลาริตี

นอกจากนี้ยังต้องมีช่องที่คั่นด้วยสิ่งกีดขวางกึ่งสังเคราะห์ซึ่งในกรณีของเซลล์เป็นเยื่อหุ้มสองชั้นของลิพิด โมเลกุลของน้ำเช่นเดียวกับโมเลกุลที่เป็นกลางอื่น ๆ สามารถแอบผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ แต่สิ่งเดียวกันนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับไอออน

ตัวกลางที่เป็นน้ำที่ล้อมรอบเซลล์จะต้องมีความเข้มข้นในตัวถูกละลายมากขึ้นและส่งผลให้ "เจือจาง" ในน้ำมากขึ้น เนื่องจากโมเลกุลของน้ำล้อมรอบอนุภาคของตัวถูกละลายโดยมีเพียงไม่กี่ตัวที่กระจายอย่างอิสระตรงกลาง

การเปลี่ยนแปลงของน้ำอิสระภายในและภายนอกเซลล์นี้ทำให้เกิดการไล่ระดับสีซึ่งเกิดการออสโมซิสนั่นคือความแปรผันของความเข้มข้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ของตัวทำละลายผ่านสิ่งกีดขวางโดยที่ตัวทำละลายไม่ฟุ้งกระจาย

การจัดเตรียม

สารละลายไฮเปอร์โทนิกจัดทำขึ้นเช่นเดียวกับสารละลายทั้งหมด: ส่วนประกอบของสารละลายจะถูกชั่งน้ำหนักและนำไปที่ปริมาตรหนึ่งโดยการละลายในน้ำ แต่หากต้องการทราบว่าสารละลายเป็นไฮเปอร์โทนิกที่สัมพันธ์กับเซลล์หรือไม่ต้องคำนวณค่าออสโมลาริตีก่อนและดูว่ามีค่ามากกว่า 300 mOsm / L หรือไม่:

Osmolarity = ม. v ก

โดยที่ m คือโมลาริตีของตัวถูกละลาย v จำนวนอนุภาคที่สารประกอบแยกตัวออกและ g ค่าสัมประสิทธิ์ออสโมติก ปัจจัยหลังเป็นปัจจัยที่แก้ไขปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า (ไอออน) และค่าของมันคือ 1 สำหรับสารละลายเจือจางและสำหรับสารที่ไม่แยกตัว เช่นกลูโคส

ค่าออสโมลาริตีทั้งหมดของสารละลายคำนวณโดยการเพิ่มค่าออสโมลาริตีที่ได้จากสารประกอบแต่ละชนิดที่มีอยู่ในสารละลาย

- ตัวอย่าง

หาค่าออสโมลาริตีของสารละลายที่มีกลูโคส 5% (MW = 180 กรัม / โมล) และโซเดียมคลอไรด์ 0.9% (MW = 58.5 กรัม / โมล) และสรุปว่าสารละลายนั้นเป็นไฮเปอร์โทนิกหรือไม่

ขั้นแรก

ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณโมลาริตีของกลูโคส ความเข้มข้นของกลูโคสคือ 5 g / 100 mL และแสดงเป็นหน่วย g / L:

(5 ก. ÷ 100 มล.) 1,000 มล

ความเข้มข้นของกลูโคส = 50 ก. / ล

โมลาริตีของกลูโคส (โมล / ลิตร) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0.277 โมล / ลิตร

Osmolarity มาจากกลูโคส = โมลาริตี·จำนวนอนุภาคที่แยกตัวออกมา·สัมประสิทธิ์ออสโมติก (g)

ในกรณีนี้ค่าของสัมประสิทธิ์ออสโมติกจะเท่ากับ 1 และสามารถยกเลิกได้ กลูโคสมีพันธะโควาเลนต์ในโครงสร้างเท่านั้นที่ไม่แยกตัวในสารละลายดังนั้น v จึงเท่ากับ 1 ดังนั้นออสโมลาริตีของกลูโคสจึงเท่ากับโมลาริตี

Osmolarity ให้โดยกลูโคส = 0.277 Osm / L

= 277 mOsm / ลิตร

ขั้นตอนที่สอง

เราคำนวณโมลาริตีและออสโมลาริตีของตัวถูกละลายตัวที่สองซึ่งก็คือ NaCl นอกจากนี้เรายังแสดงความเข้มข้นเป็น g / L:

แสดงเป็น g / L = (0.9 g ÷ 100 mL) 1,000 mL

= 9 กรัม NaCl / L

โมลาริตี (โมล / ลิตร) = (9 กรัม / ลิตร) ÷ (58.5 กรัม / โมล)

= 0.153 โมล / ลิตร

และเราคำนวณ osmolarity:

Osmolarity = โมลาริตี 2 1

dissociates โซเดียมคลอไรด์เป็นสองอนุภาคที่: Na ⁺และ Cl -ด้วยเหตุนี้ v จึงมีค่าเป็น 2

Osmolarity = 0.153 mol / L · 2 · 1

ออสโมลาริตี = 0.306 Osm / L

= 306 mOsm / ลิตร

ขั้นตอนที่สาม

ในที่สุดเราก็คำนวณค่าออสโมลาริตีของสารละลายและตัดสินใจว่าเป็นไฮเปอร์โทนิกหรือไม่ สำหรับสิ่งนี้เราต้องเพิ่ม osmolarity ที่ได้รับจากกลูโคสและออสโมลาริตีที่ให้มาโดย NaCl

osmolarity รวมของสารละลาย = 0.277 osm / L + 0.306 osm / L

Osmolarity ของสารละลาย = 0.583 Osm / L หรือ 583 mOsm / L

ออสโมลาริตีของเซลล์และของเหลวที่อาบ: พลาสมาและของเหลวคั่นระหว่างหน้าอยู่ที่ประมาณ 300 mOsm / L ดังนั้นจึงถือได้ว่าสารละลายกลูโคสและโซเดียมคลอไรด์ที่มีออสโมลาริตี 583 mOsm / L เป็นสารละลายไฮเปอร์โทนิกที่สัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมของเซลล์

ตัวอย่างของสารละลายไฮเปอร์โทนิก

เดกซ์โทรส 10% หมายเลข 2 (สารละลายน้ำตาลกลูโคสไฮเปอร์โทนิก)

สารละลายไฮเปอร์โทนิกนี้ประกอบด้วยเดกซ์โทรส 10 กรัมและน้ำกลั่นในปริมาณที่เพียงพอสำหรับ 100 มล. osmolarity คือ 504 mOsm / L

วิธีนี้ใช้เพื่อรักษาระดับไกลโคเจนในตับลดลงความเข้มข้นของกลูโคสในพลาสมาลดลงและความผิดปกติของการเผาผลาญอื่น ๆ

เดกซ์โทรส 0.45%

สารละลายนี้ประกอบด้วยเดกซ์โทรส 5 กรัม NaCl 0.45 กรัมและน้ำกลั่นที่เพียงพอสำหรับปริมาตร 100 มล. osmolarity คือ 406 mOsm / L

ใช้ในการลดไกลโคเจนในตับและในการขาดโซเดียมคลอไรด์

แมนนิทอล 10%

สารละลายนี้ประกอบด้วยแมนนิทอล 10 กรัมและน้ำกลั่นในปริมาณที่เพียงพอสำหรับ 100 มล. osmolarity คือ 549 mOsm / L

ใช้เพื่อเพิ่มการขับน้ำออกทางไต (ขับปัสสาวะออสโมติก) และรักษาไตวาย

อ้างอิง

De Lehr Spilva, A. และ Muktans, Y. (1999). คู่มือความเชี่ยวชาญด้านเภสัชกรรมในเวเนซุเอลา ฉบับXXXVª Global Editions
Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 กุมภาพันธ์ 2563). Hypertonic Solution คืออะไร? ดึงมาจาก: thoughtco.com
วิกิพีเดีย (2020) โทนิค สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
เควินเบ็ค (21 กันยายน 2561). Hypertonic Solution คืออะไร ดึงมาจาก: sciencing.com

โซลูชัน HYPERTONIC: ส่วนประกอบการเตรียมตัวอย่าง - เคมี - 2025