الضغط التناضحي والتوتر

غالبًا ما يكون الضغط التناضحي والتوتر مربكين للناس. كلاهما مصطلحات علمية تتعلق بالضغط. الضغط الاسموزي هو ضغط المحلول على غشاء نصف نافر لمنع الماء من التدفق إلى الداخل عبر الغشاء. التوتر هو مقياس هذا الضغط. إذا كان تركيز المواد المذابة على جانبي الغشاء متساويًا ، فليس هناك ميل للماء للتحرك عبر الغشاء ولا يوجد ضغط تناضحي. الحلول متساوية التوتر فيما يتعلق ببعضها البعض. عادة ، هناك تركيز أعلى من يحل على جانب واحد من الغشاء من الجانب الآخر. إذا لم تكن واضحًا بشأن الضغط التناضحي والتوتر فقد يكون ذلك لأنك مرتبك حول كيفية حدوث ذلك الفرق بين الانتشار والتناضح.

تعريف هي حركة الجسيمات من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل. على سبيل المثال ، إذا أضفت السكر إلى الماء ، فسوف ينتشر السكر في جميع أنحاء الماء حتى يصبح تركيز السكر في الماء ثابتًا طوال المحلول. مثال آخر على الانتشار هو كيف تنتشر رائحة العطر في جميع أنحاء الغرفة.

أثناء التنافذكما هو الحال مع الانتشار ، هناك ميل للجسيمات للبحث عن نفس التركيز في جميع أنحاء المحلول. ومع ذلك ، قد تكون الجزيئات كبيرة جدًا بحيث لا يمكنها عبور غشاء نصف قابل للفصل يفصل بين المحلول ، وبالتالي يتحرك الماء عبر الغشاء. إذا كان لديك محلول السكر على جانب واحد من غشاء نصف نافذ وماء نقي على الجانب الآخر من الغشاء ، سيكون هناك دائمًا ضغط على جانب الماء من الغشاء لمحاولة تمييع السكر المحلول. هل هذا يعني أن كل الماء سوف يتدفق إلى محلول السكر؟ ربما لا ، لأن السائل قد يمارس ضغطًا على الغشاء ، مما يعادل الضغط.

كمثال ، إذا وضعت خلية في ماء عذب ، سوف يتدفق الماء إلى الخلية ، مما يؤدي إلى تورمها. هل ستتدفق كل المياه إلى الخلية؟ لا ، فإما أن تتمزق الخلية أو أنها سوف تنتفخ إلى نقطة يتجاوز فيها الضغط على الغشاء ضغط الماء الذي يحاول دخول الخلية.

بالطبع صغيرة أيونات و جزيئات قد تكون قادرة على عبور غشاء نصف نافذ ، لذا فإن المواد المذابة مثل أيونات صغيرة (Na⁺، Cl^-) يتصرفون مثلما يفعلون لو حدث انتشار بسيط.

يمكن التعبير عن منشط الحلول فيما يتعلق ببعضها البعض على أنه مفرط التوتر أو متساوي التوتر أو منخفض التوتر. يعمل تأثير تركيزات المذاب الخارجية المختلفة على خلايا الدم الحمراء كمثال جيد لمحلول مفرط التوتر ، متساوي التوتر وضغط الدم.

عندما يكون الضغط التناضحي للمحلول خارج خلايا الدم أعلى من الضغط التناضحي داخل خلايا الدم الحمراء ، يكون الحل مفرط التوتر. يخرج الماء داخل خلايا الدم من الخلايا في محاولة لمعادلة الضغط التناضحي ، مما يتسبب في تقلص الخلايا أو تكوينها.

عندما يكون الضغط التناضحي خارج خلايا الدم الحمراء هو نفس الضغط داخل الخلايا ، يكون المحلول متساوي التوتر فيما يتعلق بالسيتوبلازم. هذه هي الحالة المعتادة لخلايا الدم الحمراء في البلازما.

عندما يكون المحلول خارج خلايا الدم الحمراء ضغط تناضحي أقل من السيتوبلازم من خلايا الدم الحمراء، الحل ضعيف فيما يتعلق بالخلايا. تأخذ الخلايا الماء في محاولة لمعادلة الضغط التناضحي ، مما يؤدي إلى تضخمها ومن المحتمل أن تنفجر.