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

Hipotonisks risinājums ir tāds, kas ir zemāks izšķīdušās vielas koncentrāciju nekā šķīdums atdalīti vai izolēts ar šķērsli daļēji caurlaidīga. Šī barjera ļauj šķīdinātājam iziet caur to, bioloģisko sistēmu gadījumā - ūdens, bet ne visas izšķīdušās daļiņas.

Intracelulāro un ārpusšūnu mugurkaulnieku ķermeņa šķidrumiem ir osmolaritāte aptuveni 300 mOsm / L. Kamēr tiek uzskatīts, ka hipotoniska šķidruma osmolaritāte ir mazāka par 280 mOsm / L. Tāpēc šīs osmolaritātes risinājums ir hipotonisks attiecībā pret šūnu vidi.

Šūnas mijiedarbība ar hipotonisku šķīdumu. Avots: Gabriel Bolívar.

Hipotoniska šķīduma piemērs ir 0,45% nātrija hlorīds. Bet kā šūna vai nodalījums uzvedas, saskaroties ar šāda veida risinājumiem? Augšējais attēls atbild uz šo jautājumu.

Šķīdušo daļiņu (dzeltenu punktu) koncentrācija šūnā ir augstāka nekā ārpus tās. Tā kā ap šūnu ir mazāk izšķīduša viela, ir vairāk brīvu ūdens molekulu, tāpēc tas ir pārstāvēts ar intensīvāku zilu krāsu, salīdzinot ar šūnas iekšpusi.

Ūdens caur osmozi plūst no ārpuses uz iekšpusi, lai izlīdzinātu koncentrācijas. Tā rezultātā šūna izplešas vai uzbriest, absorbējot ūdeni, kas iet caur tā šūnu membrānu.

Hipotonisku risinājumu komponenti

Hipotoniski šķīdumi sastāv no šķīdinātāja, kas tīrā vai jauktā veidā satur ūdeni un tajā izšķīdinātus šķīdinātājus, piemēram, sāļus, cukurus utt., Ja nav norādīts citādi. Bet šim risinājumam nebūs nekādas tonizēšanas, ja tajā nav iesaistīta puscaurlaidīga barjera, kas ir šūnas membrāna.

Jābūt maz izšķīdinātu sāļu, lai to koncentrācija būtu maza, bet ūdens "koncentrācija" būtu augsta. Tā kā ārpus šūnas ir vairāk brīva ūdens, tas ir, tas neatrisina vai mitrina izšķīdušās daļiņas, jo lielāks ir tā spiediens uz šūnas membrānu un jo vairāk tam būs šķēršļu, lai atšķaidītu starpšūnu šķidrumu.

Hipotoniska šķīduma sagatavošana

Šo šķīdumu pagatavošanai tiek ievērots tas pats protokols, kāds tika izmantots citiem risinājumiem. Veic attiecīgus izšķīdušo vielu masas aprēķinus. Pēc tam tos nosver, izšķīdina ūdenī un pārnes mērkolbā līdz attiecīgajam tilpumam.

Hipotoniskajam šķīdumam ir zema osmolaritāte, parasti mazāka par 280 mOsm / L. Tāpēc, sagatavojot hipotonisku risinājumu, mums jāaprēķina tā osmolaritāte tā, lai tā vērtība būtu mazāka par 280 mOsm / L. Osmolaritāti var aprēķināt ar šādu vienādojumu:

Osmolaritāte = m v g

Kur m ir izšķīdušās vielas molaritāte un v ir to daļiņu skaits, kurās savienojums disociējas šķīdumā. Neelektrolītiskas vielas nesadalās, tāpēc v vērtība ir vienāda ar 1. Tas attiecas uz glikozi un citiem cukuriem.

Kamēr g ir osmotiskais koeficients. Tas ir korekcijas koeficients elektriski lādētu daļiņu (jonu) mijiedarbībai šķīdumā. Atšķaidītiem šķīdumiem un nesadalāmām vielām, piemēram, un atkal glikozei, g vērtība tiek pielīdzināta 1. Pēc tam tiek teikts, ka molaritāte ir identiska tās osmolaritātei.

1. piemērs

0,5% NaCl šķīdums tiek sasniegts gramā litrā:

NaCl g / l = (0,5 g ÷ 100 ml) 1000 ml

= 5 g / L

Mēs turpinām aprēķināt tā molaritāti un pēc tam noteikt tās osmolaritāti:

Molaritāte = masa (g / L) ÷ molekulmasa (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol

= 0,085 mol / L

NaCl disociējas divās daļiņās: Na ⁺ (katjons) un Cl ^- (anjons). Tāpēc v = 2 vērtība. Turklāt, tā kā tas ir atšķaidīts 0,5% NaCl šķīdums, var pieņemt, ka g (osmotiskā koeficienta) vērtība ir 1. Mums tad ir:

Osmolaritāte (NaCl) = molaritāte · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0,170 Osm / L vai 170 mOsm / L

Tas ir hipotonisks risinājums, jo tā osmolaritāte ir daudz zemāka par ķermeņa šķidrumu atsauces osmolaritāti, kas ir plazmas osmolaritāte, kuras vērtība ir aptuveni 300 mOsm / L.

2. piemērs

Mēs aprēķinām molaritāti ar attiecīgo izšķīdušo vielu koncentrācijām pie 0,55 g / L un 40 g / L:

Molaritāte (CaCl ₂ ) = 0,55 g / L ÷ 111 g / mol

= 4,95 10 ^-3 M

= 4,95 mM

Molaritāte (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 g / L ÷ 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

Un tādā pašā veidā mēs aprēķinām osmolaritāti, zinot, ka CaCl ₂ sadalās trīs jonos, divos Cl ^- un vienā Ca ²⁺ , un pieņemot, ka tie ir ļoti atšķaidīti risinājumi, tāpēc v vērtība ir 1. Mums ir :

Osmolaritāte (CaCl ₂ ) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / L

Osmolaritāte (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / L

Visbeidzot, kopējā šķīduma osmolaritāte kļūst par atsevišķo osmolaritāšu summu; tas ir, no NaCl un glikozes. Tāpēc tas ir:

Kopējā šķīduma osmolaritāte = CaCl ₂ osmolaritāte + C ₆ H ₁₂ O ₆ osmolaritāte

= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L

= 236,85 mOsm / L

Kalcija hlorīda un glikozes maisījuma šķīdums ir hipotonisks, jo tā osmolaritāte (236,85 mOsm / L) ir daudz zemāka nekā plazmas osmolaritāte (300 mOsm / L), kas tiek ņemta par atskaites punktu.

Hipotonisku risinājumu piemēri

Nātrija hlorīda šķīdums

0,45% nātrija hlorīda (NaCl) šķīdumu ievada intravenozi pacientiem ar diabētisko ketozi, kuriem attīstās dehidratācija intersticiālajā un starpšūnu nodalījumā. Ūdens no plazmas plūst šajos nodalījumos.

Laktāta Ringera risinājums

Laktāta Ringera risinājums # 19 ir vēl viens hipotoniska risinājuma piemērs. Tās sastāvs ir 0,6 g nātrija hlorīda, 0,03 g kālija hlorīda, 0,02 g kalcija hlorīda, 0,31 g nātrija laktāta un 100 ml destilēta ūdens. Tas ir šķīdums, ko izmanto pacientu rehidratācijai, un tas ir nedaudz hipotonisks (274 mosm / L).

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. Wikipedia. (2020). Toniskums. Atgūts no: en.wikipedia.org
4. Union Media LLC. (2020). Izotoniski, hipotoniski un hipertoniski risinājumi. Atgūts no: uniontestprep.com
5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL et al. (2000). 15.8. Sadaļa Osmoze, ūdens kanāli un šūnu apjoma regulēšana. NCBI grāmatplaukts. Atgūts no: ncbi.nlm.nih.gov
6. Džons Brennans. (2018. gada 13. marts). Kā aprēķināt izotoniskumu. Atgūts no: sciencing.com