ما هو الحل مفرط التوتر؟

يشير مفرط التوتر إلى المحلول مع أعلى الضغط الاسموزي من حل آخر. بمعنى آخر ، المحلول المفرط التوتر هو الحل الذي يكون فيه تركيز أو عدد أكبر من الجزيئات المذابة خارج الغشاء أكبر من الجزيئات الموجودة داخله.

الوجبات السريعة الرئيسية: تعريف مفرط التوتر

خلايا الدم الحمراء هي المثال الكلاسيكي المستخدم لشرح التسمم. عندما يكون تركيز الأملاح (الأيونات) هو نفسه داخل خلية الدم كما هو حالها ، يكون المحلول متساوي التوتر فيما يتعلق بالخلايا ، ويفترض شكلها وحجمها الطبيعي.

إذا كان هناك عدد أقل من المواد المذابة خارج الخلية من داخلها ، مثل ما سيحدث إذا وضعت دمًا أحمر الخلايا في المياه العذبة ، المحلول (الماء) منخفض التوتر فيما يتعلق بالدم الداخلي الخلايا. تتضخم الخلايا وقد تنفجر مع اندفاع المياه إلى الخلية لمحاولة جعل تركيز المحاليل الداخلية والخارجية هو نفسه. بالمناسبة ، نظرًا لأن المحاليل منخفضة التوتر يمكن أن تسبب انفجار الخلايا ، فهذا أحد الأسباب التي تجعل الشخص أكثر عرضة له

إذا كان هناك تركيز أعلى من المواد المذابة خارج الخلية عن داخلها ، كما يحدث لو وضعت أحمر خلايا الدم في محلول ملح مركز ، ثم محلول الملح مفرط التوتر فيما يتعلق بداخل الخلايا. خلايا الدم الحمراء تخضع crenationوهو ما يعني أنها تتقلص وتقلص عندما يترك الماء الخلايا حتى يتركز تركيز المحاليل داخل وخارج خلايا الدم الحمراء.

التلاعب في tonicity الحل له تطبيقات عملية. فمثلا، التناضح العكسي يمكن استخدامها لتنقية المحاليل وتحلية مياه البحر.

حلول مفرطة التوتر تساعد على الحفاظ على الطعام. فمثلا، تعبئة المواد الغذائية في الملح أو تخليله في محلول مفرط التوتر من السكر أو الملح يخلق بيئة مفرطة التوتر تقتل الميكروبات أو على الأقل تحد من قدرتها على التكاثر.

تعمل المحاليل المفرطة التوتر أيضًا على تجفيف المواد الغذائية وغيرها من المواد ، حيث يترك الماء الخلايا أو يمر عبر غشاء لمحاولة إقامة توازن.

غالبًا ما تربك مصطلحي "مفرط التوتر" و "منخفض التوتر" الطلاب لأنهم يهملون حساب إطار المرجع. على سبيل المثال ، إذا وضعت خلية في محلول الملح، يكون محلول الملح مفرط التوتر (أكثر تركيزًا) من بلازما الخلية. لكن ، إذا نظرت إلى الوضع من داخل الخلية ، فيمكنك اعتبار البلازما منخفضة التوتر فيما يتعلق بالمياه المالحة.

أيضا ، في بعض الأحيان هناك أنواع متعددة من المذاب في الاعتبار. إذا كان لديك غشاء نصف نافذ مع 2 مول من Na⁺ أيونات و 2 الشامات من الكلور^- أيونات على جانب واحد و 2 مولات من K + أيونات و 2 مولات من الكلور^- الأيونات على الجانب الآخر ، تحديد التوتر قد يكون مربكًا. كل جانب من القسم متساوي التوتر فيما يتعلق بالجانب الآخر إذا كنت تعتقد أن هناك 4 مولات من الأيونات على كل جانب. ومع ذلك ، فإن الجانب الذي يحتوي على أيونات الصوديوم مفرط التوتر فيما يتعلق بهذا النوع من الأيونات (جانب آخر هو خافض للضغط لأيونات الصوديوم). الجانب مع البوتاسيوم الأيونات مفرطة التوتر فيما يتعلق بالبوتاسيوم (ومحلول كلوريد الصوديوم منخفض التوتر فيما يتعلق بالبوتاسيوم). كيف تعتقد أن الأيونات ستتحرك عبر الغشاء؟ هل سيكون هناك أي حركة؟

ما تتوقع أن يحدث هو أن أيونات الصوديوم والبوتاسيوم ستعبر الغشاء حتى يتم الوصول إلى التوازن ، مع كلا جانبي القسم الذي يحتوي على 1 مول من أيونات الصوديوم ، و 1 مول من أيونات البوتاسيوم ، و 2 مول من الكلور أيونات. فهمتك؟

يتحرك الماء عبر شبه نفاذا غشاء. تذكر أن الماء يتحرك لموازنة تركيز الجزيئات المذابة. إذا كانت المحاليل الموجودة على جانبي الغشاء غير متساوية ، يتحرك الماء بحرية ذهابًا وإيابًا. ينتقل الماء من الجانب المنخفض التوتر (الأقل تركيزًا) من الغشاء إلى الجانب مفرط التوتر (الأقل تركيزًا). يستمر اتجاه التدفق حتى تكون الحلول متساوية التوتر.