浸透圧及び溶液の浸透圧

半透膜は、一部の物質を通過させますが、他の物質は通過させません。半透膜を横切って溶質濃度の高い溶液への溶媒分子のこの移動は、浸透と呼ばれます。

左側に純水が入ったU字型のチューブ、右側に半透膜で区切られた砂糖溶液を考えてみましょう。

水分子は、濃度平衡を確立しようとしますが、その逆よりも速い速度で糖溶液に流れます。

水が右に流れると、2つのアームの液体のレベルが等しくなくなります。

最終的に、右側の余分な水の重量が加わることで、浸透を止めるのに十分な圧力がかかります。

浸透を止めるために必要な最小圧力は、浸透圧と呼ばれます。これは、溶液中の溶質濃度に依存する照合特性です。

溶質の濃度が増加すると、浸透圧は比例して増加します。

π浸透圧は、溶質のモル濃度にケルビン単位の温度と理想気体定数R(0.0821リットル/モルケルビン)を掛けることによって計算できます。

糖溶液の濃度が1.00モルの場合、25°Cまたは298Kでは、浸透圧は24.5気圧になります。

2つの溶液の浸透圧が等しい場合、それらは等張性と呼ばれます。

1つの溶液の浸透圧が低い場合、溶質濃度が高い溶液と比較して低張性です。

濃縮された溶液は、希薄な溶液と比較して高張と呼ばれます。

赤血球を高張溶液に入れると、水は半透性の細胞膜の細孔を通って出ます。このプロセスはクレネーションと呼ばれ、細胞がしわが寄る原因となります。

逆に、赤血球を低張液に入れると、水が外部から細胞に移動し、細胞が膨らみ、最終的には溶血と呼ばれるプロセスで破裂します。

人に静脈内輸液を投与する場合、椎間創血や溶血を防ぐために、体液は血球の細胞内溶液と等張性でなければなりません。