溶液的渗透和渗透压

半透膜允许某些物质通过，但不允许其他物质通过。溶剂分子通过半透膜 移动到 溶质浓度更高的溶液的过程 称为渗透。考虑一个 U 形管，其左侧为纯水，右侧为糖溶液，由半透膜隔开。水分子流到糖溶液中的速率 比反向从糖溶液流回的速率更快，以试图建立浓度平衡。当水流向右方时，两边中的液位 就不相等了。最终，右边多余的水所增加的重量 会产生足够的压力来阻止渗透。停止渗透所需的最小压力 称为渗透压。它是一种依数性质，依赖于溶液中溶质的浓度。随着溶质浓度的增加，渗透压成比例增加。渗透压 Π 可以通过将 溶质的重量摩尔浓度乘以温度（单位：K）和理想气体常数 R（0.0821 L•atm/mol•K）相乘得出。如果糖溶液的浓度为 1.00 体积摩尔浓度，那么在 25°C 或 298 K 时，渗透压将为 24.5 个 大气压。如果两种溶液的渗透压相等，则称为等渗。如果一种溶液具有较低的渗透压，那么与溶质浓度较高的溶液相比，它是低渗的。与稀溶液相比，浓溶液 被称为高渗溶液。当红细胞置于高渗溶液中时，水通过半透细胞膜的孔隙 排出。此过程称为皱缩，它会导致 细胞萎缩。相比之下，如果将红细胞 置于低渗溶液中，水会从外部进入细胞，导致 细胞膨胀并最终在 称为溶血的过程中破裂。当给人静脉注射液体时，这些液体必须与血细胞的细胞内溶液等渗，以防止皱缩或溶血。