ГИПЕРТОНИЧЕСКИЙ РАСТВОР: СОСТАВЛЯЮЩИЕ, ПОДГОТОВКА, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2026

Гипертонический раствором является , что , когда вводит в контакте с другим раствором, отделенного мембраной проницаемой для воды , но непроницаемой для растворенных веществ, чистый поток воды происходит по отношению к нему, до тех пор , равная осмолярность (концентрация) не будет достигнут в двух отсеках.

Очень показательный пример - когда красные кровяные тельца помещаются в раствор, который считается гипертоническим. Осмолярность эритроцитов, как и всех внеклеточных и внутриклеточных жидкостей организма, составляет примерно 300 мОсм / л.

Взаимодействие клетки с гипертоническим раствором. Источник: Габриэль Боливар.

Следовательно, осмолярность гипертонического раствора должна быть больше 300 мОсм / л. В этом случае из эритроцитов происходит перетекание воды в окружающий раствор. Такое же поведение наблюдается в ячейках любого типа и обычно представлено на изображении выше.

Вне клетки растворенного вещества больше (желтые кружки), поэтому молекулы заняты их гидратированием; то есть «свободных» молекул воды меньше. Клетка отдает воду своему окружению, уменьшая свой объем и сморщиваясь, как изюм. Следовательно, вода внутри клетки более «концентрированная», чем во внеклеточной среде.

Компоненты гипертонических растворов

Гипертонический раствор состоит из растворителя, обычно воды, и растворенных веществ, которые могут быть чистыми солями или сахарами или их смесью. Обычный способ выразить концентрацию раствора как функцию количества частиц, а не столько их индивидуальных концентраций, - это осмолярность.

Кроме того, должен быть отсек, разделенный полупроницаемым барьером, которым в случае клеток является двухслойная липидная мембрана. Молекулы воды, как и другие нейтральные молекулы, могут проникать через клеточную мембрану, но с ионами этого не происходит.

Водная среда, окружающая клетку, должна быть более концентрированной в растворенных веществах и, следовательно, более «разбавленной» водой. Это происходит потому, что молекулы воды окружают частицы растворенного вещества, и лишь немногие из них свободно диффундируют в середине.

Это изменение содержания свободной воды внутри и снаружи ячейки вызывает градиент, с помощью которого создается осмос, то есть изменение концентраций из-за вытеснения растворителя через барьер без диффузии растворенного вещества.

подготовка

Гипертонический раствор готовят так же, как и все растворы: компоненты раствора взвешивают и доводят до определенного объема, растворяя их в воде. Но чтобы узнать, является ли раствор гипертоническим по отношению к клеткам, сначала необходимо рассчитать его осмолярность и посмотреть, превышает ли она 300 мОсм / л:

Осмолярность = m v g

Где m - молярность растворенного вещества, v - количество частиц, на которые диссоциирует соединение, а g - осмотический коэффициент. Последний является фактором, корректирующим взаимодействие электрически заряженных частиц (ионов), и его значение равно 1 для разбавленных растворов и для веществ, которые не диссоциируют; как глюкоза.

Общая осмолярность раствора рассчитывается путем сложения осмолярности, обеспечиваемой каждым из соединений, присутствующих в растворе.

- Пример

Определите осмолярность раствора, содержащего 5% глюкозы (молекулярная масса = 180 г / моль) и 0,9% хлорида натрия (молекулярная масса = 58,5 г / моль), и сделайте вывод, является ли раствор гипертоническим или нет.

Первый шаг

Сначала вам нужно рассчитать молярность глюкозы. Концентрация глюкозы составляет 5 г / 100 мл, и она выражается в г / л:

(5 г ÷ 100 мл) 1000 мл

Концентрация глюкозы = 50 г / л

Молярность глюкозы (моль / л) = (50 г / л) ÷ (180 г / моль)

= 0,277 моль / л

Осмолярность глюкозы = молярность · количество частиц, в которых она диссоциирует · осмотический коэффициент (г).

В этом случае значение осмотического коэффициента равно 1 и его можно прекратить. Глюкоза имеет в своей структуре только ковалентные связи, которые не диссоциируют в водном растворе, и поэтому v равно 1. Таким образом, осмолярность глюкозы равна ее молярности.

Осмолярность глюкозы = 0,277 Осм / л.

= 277 мОсм / л

Второй шаг

Мы вычисляем молярность и осмолярность второго растворенного вещества, которым является NaCl. Также выражаем его концентрацию в г / л:

Выражается в г / л = (0,9 г ÷ 100 мл) 1000 мл

= 9 г NaCl / л

Молярность (моль / л) = (9 г / л) ÷ (58,5 г / моль)

= 0,153 моль / л

И рассчитываем его осмолярность:

Осмолярность = молярность 2 1

Хлорид натрия распадается на две частицы: Na ⁺ и Cl ^- . По этой причине v имеет значение 2.

Осмолярность = 0,153 моль / л · 2 · 1

Осмолярность = 0,306 Осм / л

= 306 мОсм / л

Третий шаг

Наконец, мы рассчитываем осмолярность раствора и решаем, является ли он гипертоническим. Для этого мы должны сложить осмолярность, обеспечиваемую глюкозой, и осмолярность, обеспечиваемую NaCl:

Общая осмолярность раствора = 0,277 осм / л + 0,306 осм / л.

Осмолярность раствора = 0,583 Осм / л или 583 мОсм / л.

Осмолярность клеток и жидкостей, которые их омывают: плазмы и интерстициальной жидкости, составляет около 300 мОсм / л. Следовательно, можно считать, что раствор глюкозы и хлорида натрия с осмолярностью 583 мОсм / л является гипертоническим раствором по отношению к клеточной среде.

Примеры гипертонических растворов

10% декстроза №2 (гипертонический раствор глюкозы)

Этот гипертонический раствор состоит из 10 г декстрозы и дистиллированной воды в количестве, достаточном для 100 мл. Его осмолярность составляет 504 мОсм / л.

Этот раствор используется для лечения снижения гликогена в печени, снижения концентрации глюкозы в плазме и других метаболических нарушений.

0,45% декстрозы

Этот раствор состоит из 5 г декстрозы, 0,45 г NaCl и достаточного количества дистиллированной воды для объема 100 мл. Его осмолярность 406 мОсм / л.

Он используется при снижении уровня гликогена в печени и при дефиците хлорида натрия.

10% маннита

Этот раствор состоит из 10 г маннита и дистиллированной воды в количестве, достаточном для 100 мл. Его осмолярность составляет 549 мОсм / л.

Он используется для увеличения почечной экскреции воды (осмотический диуретик) и для лечения почечной недостаточности.

Ссылки

1. Де Лер Спилва, А. и Муктанс, Ю. (1999). Руководство по фармацевтическим специальностям в Венесуэле. XXXVª Издание. Глобальные издания.
2. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
3. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (11 февраля 2020 г.). Что такое гипертонический раствор? Получено с: thinkco.com
4. Wikipedia. (2020). Тоничность. Получено с: en.wikipedia.org
5. Кевин Бек. (21 сентября 2018 г.). Что такое гипертонический раствор. Получено с: sciencing.com