HIPERTONISKS RISINĀJUMS: KOMPONENTI, SAGATAVOŠANA, PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Hipertonisku risinājums ir tāds, kas, kad tie nonāk saskarē ar citu risinājumu, atdalītas ar membrānu laiž cauri ūdeni, bet necaurlaidīgu izšķīdušas vielas, neto plūsma no ūdenī notiek uz to, līdz vienāds osmolaritāte (koncentrācija) tiek sasniegta abu to nodalījumu.

Ļoti reprezentatīvs piemērs ir tad, kad sarkanās asins šūnas tiek ievietotas šķīdumā, ko uzskata par hipertonisku. Eritrocītu, tāpat kā visu ķermeņa un ārpusšūnu ķermeņa šķidrumu, osmolaritāte ir aptuveni 300 mOsm / L.

Šūnas mijiedarbība ar hipertonisku šķīdumu. Avots: Gabriel Bolívar.

Tāpēc hipertoniskā šķīduma osmolaritātei jābūt lielākai par 300 mOsm / L. Šādos apstākļos no eritrocītu iekšpuses apkārtējā šķīdumā notiek ūdens plūsma. Tāda pati uzvedība ir novērojama jebkura veida šūnās, un tā parasti ir attēlota augšējā attēlā.

Ārpus šūnas ir lielāks izšķīdušā šķīduma daudzums (dzelteni apļi), tāpēc molekulas tos aizņem, hidratējot; tas ir, ir mazāk "brīvo" ūdens molekulu. Šūna nogādā ūdeni apkārtnei, samazinot tā tilpumu un saburzoties kā rozīne. Tādējādi šūnā esošais ūdens ir vairāk "koncentrēts" nekā ārpusšūnu vidē.

Hipertonisko risinājumu komponenti

Hipertonisks šķīdums sastāv no šķīdinātāja, parasti ūdens, un izšķīdinātām vielām, kas var būt tīri sāļi vai cukuri, vai to maisījumi. Parasts veids, kā izteikt šķīduma koncentrāciju atkarībā no daļiņu skaita un ne tik daudz no to individuālajām koncentrācijām, ir osmolaritāte.

Jābūt arī nodalījumam, kuru atdala ar puscaurlaidīgu barjeru, kas šūnu gadījumā ir lipīdu divslāņu membrāna. Ūdens molekulām, tāpat kā citām neitrālām molekulām, izdodas izlīkt caur šūnu membrānu, bet tas pats nenotiek ar joniem.

Ūdens videi, kas ieskauj kameru, jābūt vairāk koncentrētai izšķīdinātā stāvoklī, un līdz ar to vairāk “atšķaidītai” ūdenī. Tas notiek tāpēc, ka ūdens molekulas ieskauj izšķīdušās daļiņas, un tikai dažas no tām vidē brīvi izkliedējas.

Šīs brīvā ūdens variācijas šūnā un ārpus tās rada gradientu, ar kura palīdzību rodas osmoze, tas ir, koncentrāciju izmaiņas, ko izraisa šķīdinātāja pārvietošana caur barjeru, neizdalot šķīstošo vielu.

Sagatavošana

Hipertonisku šķīdumu sagatavo tāpat kā visus šķīdumus: šķīduma sastāvdaļas nosver un pieliek zināmam tilpumam, tos izšķīdinot ūdenī. Bet, lai zināt, vai šķīdums ir hipertonisks attiecībā pret šūnām, vispirms jāaprēķina tā osmolaritāte un jāpārbauda, ​​vai tas ir lielāks par 300 mOsm / L:

Osmolaritāte = m v g

Kur m ir izšķīdušās vielas molaritāte, v to daļiņu skaits, kurās savienojums disociējas, un g osmozes koeficients. Pēdējais ir faktors, kas koriģē elektriski lādētu daļiņu (jonu) mijiedarbību, un tā vērtība ir 1 atšķaidītiem šķīdumiem un vielām, kuras nesadalās; piemēram, glikoze.

Kopējo šķīduma osmolaritāti aprēķina, pievienojot osmolaritāti, ko nodrošina katrs no šķīdumā esošajiem savienojumiem.

- Piemērs

Nosaka šķīduma osmolaritāti, kas satur 5% glikozes (MW = 180 g / mol) un 0,9% nātrija hlorīda (MW = 58,5 g / mol), un secina, vai šķīdums ir hipertonisks.

Pirmais solis

Vispirms jāaprēķina glikozes molaritāte. Glikozes koncentrācija ir 5 g / 100 ml, un to izsaka vienībās g / L:

(5 g ÷ 100 ml) 1000 ml

Glikozes koncentrācija = 50 g / L

Glikozes molaritāte (moli / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 moli / L

Glikozes osmolaritāte = molaritāte · daļiņu skaits, kurās tā disociējas · osmotiskais koeficients (g).

Šajā gadījumā osmotiskā koeficienta vērtība ir vienāda ar 1 un to var pārtraukt. Glikozes struktūrā ir tikai kovalentās saites, kas nesadalās ūdens šķīdumā, un tāpēc v ir vienāds ar 1. Tādējādi glikozes osmolaritāte ir vienāda ar tās molaritāti.

Osmolaritāte, ko nodrošina glikoze = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Otrais solis

Mēs aprēķinām otrā šķīdinātā materiāla, kas ir NaCl, molitāti un osmolaritāti. Mēs arī izsakām tā koncentrāciju g / L:

Izteikts g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) 1000 ml

= 9 g NaCl / L

Molaritāte (moli / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / L

Un mēs aprēķinām tā osmolaritāti:

Osmolaritāte = molārā pakāpe 2 1

Nātrija hlorīds disociējas divās daļās: Na ⁺ un Cl ^- . Tieši šī iemesla dēļ v vērtība ir 2.

Osmolaritāte = 0,153 mol / L · 2 · 1

Osmolaritāte = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Trešais solis

Visbeidzot mēs aprēķinām risinājuma osmolaritāti un izlemjam, vai tā ir hipertoniska. Šim nolūkam jāpievieno osmolaritāte, ko nodrošina glikoze, un osmolaritāte, ko nodrošina NaCl:

Kopējā šķīduma osmolaritāte = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Šķīduma osmolaritāte = 0,583 Osm / L vai 583 mOsm / L

Šūnu un to peldējošo šķidrumu osmolaritāte: plazma un intersticiālais šķidrums ir aptuveni 300 mOsm / L. Tāpēc var uzskatīt, ka glikozes un nātrija hlorīda šķīdums ar osmolaritāti 583 mOsm / L ir hipertonisks risinājums attiecībā pret šūnu vidi.

Hipertonisku risinājumu piemēri

10% dekstrozes Nr. 2 (hipertonisks glikozes šķīdums)

Šis hipertoniskais šķīdums sastāv no 10 g dekstrozes un destilēta ūdens pietiekamā daudzumā 100 ml. Tā osmolaritāte ir 504 mOsm / L.

Šo šķīdumu lieto aknu glikogēna līmeņa pazemināšanās, glikozes koncentrācijas pazemināšanās plazmā un citu metabolisma traucējumu ārstēšanai.

0,45% dekstrozes

Šis šķīdums sastāv no 5 g dekstrozes, 0,45 g NaCl un pietiekama daudzuma destilēta ūdens 100 ml tilpumam. Tā osmolaritāte ir 406 mOsm / L

To lieto aknu glikogēna līmeņa pazemināšanā un nātrija hlorīda deficītā.

10% mannīta

Šis šķīdums sastāv no 10 g mannīta un destilēta ūdens pietiekamā daudzumā 100 ml. Tā osmolaritāte ir 549 mOsm / L.

To lieto, lai palielinātu ūdens izdalīšanos caur nierēm (osmotisko diurētisko līdzekļu) un nieru mazspējas ārstēšanai.

Atsauces

1. De Lehr Spilva, A. un Muktans, Y. (1999). Ceļvedis farmācijas specialitātēs Venecuēlā. XXXVª izdevums. Globālie izdevumi.
2. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020. gada 11. februāris). Kas ir hipertonisks risinājums? Atgūts no: domaco.com
4. Wikipedia. (2020). Toniskums. Atgūts no: en.wikipedia.org
5. Kevins Bērks. (2018. gada 21. septembris). Kas ir hipertonisks risinājums. Atgūts no: sciencing.com