HYPERTONIC 솔루션 : 구성 요소, 준비, 예제 - 화학

고장 성 용액을 물에 투습성 용질 불 투과성 멤브레인에 의해 분리 된 다른 용액과 접촉 넣으면 동일한 삼투압 농도 (농도)의 두 구획으로 도달 할 때까지 물의 순 흐름, 그것을 향해 발생이다.

매우 대표적인 예는 고혈압으로 간주되는 용액에 적혈구를 넣는 경우입니다. 모든 세포 외 체액 및 세포 내 체액과 마찬가지로 적혈구의 삼투압은 약 300mOsm / L입니다.

세포와 고혈압 솔루션의 상호 작용. 출처 : Gabriel Bolívar.

따라서 고혈압 용액의 삼투압은 300mOsm / L보다 커야합니다. 이 상황에서 적혈구 내부에서 주변 용액으로 물의 흐름이 발생합니다. 모든 유형의 셀에서 동일한 동작을 볼 수 있으며 일반적으로 위 이미지에 표시됩니다.

세포 외부에는 더 많은 양의 용해 된 용질 (노란색 원)이 있으므로 분자가 수분을 공급 하느라 분주합니다. 즉, "자유"물 분자가 더 적습니다. 세포는 주변에 물을 공급하여 부피를 줄이고 건포도처럼 주름을 만듭니다. 따라서 세포 내의 물은 세포 외 배지보다 더 "농축"됩니다.

고조파 솔루션의 구성 요소

hypertonic 솔루션은 용매, 일반적으로 물과 순수한 소금이나 설탕 또는 이들의 혼합물 일 수있는 용질로 구성됩니다. 용액의 농도를 개별 농도가 아닌 입자 수의 함수로 표현하는 일반적인 방법은 삼투압을 사용하는 것입니다.

또한 반투과성 장벽으로 분리 된 구획이 있어야하며, 세포의 경우 지질 이중층 막입니다. 물 분자와 다른 중성 분자는 세포막을 통해 몰래 빠져 나가지 만 이온에서도 마찬가지입니다.

세포를 둘러싸고있는 수성 배지는 용질에 더 농축되어야하며 결과적으로 물에 더 "희석"되어야합니다. 이것은 물 분자가 용질 입자를 둘러싸고 있기 때문에 중간에 자유롭게 확산되는 입자가 거의 없기 때문입니다.

세포 안팎의 이러한 자유 수의 변화는 삼투가 생성되는 구배, 즉 용질 확산없이 장벽을 통한 용매의 변위로 인한 농도 변화를 유발합니다.

예비

고혈압 용액은 모든 용액과 동일하게 준비됩니다. 용액의 성분을 칭량하고 물에 용해시켜 특정 부피로 가져옵니다. 그러나 용액이 세포와 관련하여 고혈압인지 확인하려면 먼저 삼투압을 계산하고 300mOsm / L보다 큰지 확인해야합니다.

삼투압 = m vg

여기서 m은 용질의 몰 농도, v 화합물이 해리되는 입자 수, g 삼투 계수입니다. 후자는 전하를 띤 입자 (이온)의 상호 작용을 수정하는 요소이며 그 값은 희석 용액과 해리되지 않는 물질의 경우 1입니다. 포도당처럼.

용액의 총 삼투압은 용액에 존재하는 각 화합물이 제공하는 삼투압을 더하여 계산됩니다.

- 예

5 % 포도당 (MW = 180g / mol) 및 0.9 % 염화나트륨 (MW = 58.5g / mol)을 포함하는 용액의 삼투압을 측정하고 용액이 고혈압인지 여부를 결론을 내립니다.

첫 번째 단계

먼저 포도당의 몰 농도를 계산해야합니다. 포도당의 농도는 5g / 100mL이며 g / L 단위로 표시됩니다.

(5g ÷ 100mL) 1,000mL

포도당 농도 = 50g / L

포도당 몰 농도 (몰 / L) = (50g / L) ÷ (180g / 몰)

= 0.277 몰 / L

포도당이 제공하는 삼투압 = 몰 농도 · 해리되는 입자 수 · 삼투압 계수 (g).

이 경우 삼투 계수 값은 1과 같으며 중단 할 수 있습니다. 포도당은 수용액에서 해리되지 않는 구조에 공유 결합만을 가지고 있으므로 v는 1과 같습니다. 따라서 포도당의 삼투압은 몰 농도와 같습니다.

포도당이 제공하는 삼투압 = 0.277 Osm / L

= 277mOsm / L

두번째 단계

두 번째 용질 인 NaCl의 몰 농도와 삼투압을 계산합니다. 우리는 또한 그 농도를 g / L로 표현합니다.

g / L = (0.9g ÷ 100 mL) 1,000 mL로 표시

= 9g NaCl / L

몰 농도 (몰 / L) = (9g / L) ÷ (58.5g / 몰)

= 0.153 몰 / L

그리고 삼투압을 계산합니다.

삼투압 = 몰 농도 2 1

NA가 두 입자로 염화나트륨 해리 ⁺ 및 CL ^- . 이러한 이유로 v의 값은 2입니다.

삼투압 = 0.153 mol / L · 2 · 1

삼투압 = 0.306 Osm / L

= 306mOsm / L

세 번째 단계

마지막으로 우리는 용액의 삼투압을 계산하고 그것이 고혈압인지 여부를 결정합니다. 이를 위해 포도당에서 제공하는 삼투압과 NaCl에서 제공하는 삼투압을 더해야합니다.

용액의 총 삼투압 = 0.277 osm / L + 0.306 osm / L

용액의 삼투압 = 0.583 Osm / L 또는 583mOsm / L

세포와 세포를 감싸는 체액 (혈장 및 간질 액)의 삼투압은 약 300mOsm / L입니다. 따라서 삼투압이 583mOsm / L 인 포도당 및 염화나트륨 용액은 세포 환경과 관련하여 고혈압 용액이라고 볼 수 있습니다.

고조파 솔루션의 예

10 % 덱 스트로스 2 호 (고장 성 포도당 용액)

이 고혈압 용액은 10g의 포도당과 100mL에 충분한 양의 증류수로 구성됩니다. 삼투압은 504 mOsm / L입니다.

이 솔루션은 간 글리코겐 감소, 혈장 포도당 농도 감소 및 기타 대사 장애를 치료하는 데 사용됩니다.

0.45 % 덱 스트로스

이 용액은 5g의 덱 스트로스, 0.45g의 NaCl 및 100mL 부피에 충분한 증류수로 구성됩니다. 삼투압은 406 mOsm / L입니다.

간 글리코겐의 감소와 염화나트륨의 결핍에 사용됩니다.

10 % 만니톨

이 용액은 10g의 만니톨과 100mL에 충분한 양의 증류수로 구성됩니다. 삼투압은 549mOsm / L입니다.

물의 신장 배설 (삼투 성 이뇨제)을 증가시키고 신부전을 치료하는 데 사용됩니다.

참고 문헌

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Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
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Wikipedia. (2020). 긴장감. 출처 : en.wikipedia.org
케빈 벡. (2018 년 9 월 21 일). Hypertonic Solution이란? 출처 : sciencing.com

HYPERTONIC 솔루션 : 구성 요소, 준비, 예제 - 화학 - 2025