شارك
الرئيسيةما هو الضغط الأسموزي؟
ويدعى أيضاً بالضغط التناضحي أو الحلولي وهو الضغط الذي يجب تطبيقه على محلول لإيقاف حركة السوائل عندما يفصل غشاء شبه نافذ المحلول عن الماء النقي، وتعتمد الخلايا على الضغط الأسموزي في الحياة والوظائف الخلوية. ومن أشهر الأمثلة عندما تضع حبة زبيب في الماء سوف تنتفخ، لأن تركيز الماء المذاب داخل الزبيب أكبر من الماء النقي الموضوعة فيه، فيتم امتصاص الماء من قبل الزبيب إلى أن يصل لحد التوازن التناضحي.
من اكتشف الضغط الأسموزي؟
اكتشفه الكيميائي الهولندي جاكوب هنريكوس فان توف في عام 1886.
ما هو المحلول مفرط التوتر مقابل ناقص التوتر؟
تحاط الخلايا بغشاء شبه نافذ يسمح لمواد مذابة معينة بالتحرك للداخل أو الخارج، فيكون المحلول منخفض التوتر عندما يحتوي تركيزاً للمذاب أقل من تركيزه في الخلية، ويكون المحلول مفرط التوتر عندما يحتوي تركيزاً للمذاب أكثر من الخلية، ويكون متساوي التوتر أو متوازناً عندما يتساوى تركيز المذاب بين الخلية والمحلول الخارجي.
كيف تستخدم النباتات الضغط الأسموزي؟
الخلايا النباتية محاطة بجدران سليلوز صلبة (على عكس الخلايا الحيوانية)، ولكن الخلايا النباتية لا تزال تمتص الماء بالتناضح عند وضعها في الماء النقي. ومع ذلك، لا تنفجر الخلايا النباتية لأن جدران خلايا السليلوز تشكل حاجزاً ميكانيكيّاً يحد من كمية الماء التي يمكن أن تدخل إليها وتستوعبها الخلية. تخيل بالوناً يتم ملئه بالماء بشكل كبير، سيصل لمرحلة معينة وينفجر، بينما لو تم وضع البالون ضمن وعاء زجاجي وملئه بالماء سوف يظل سليماً.
ما هي معادلة الضغط الأسموزي؟
يمكن حساب الضغط الأسموزي باستخدام المعادلة التالية:
Π = MR
والرموز هي:
- π هو الرمز المستخدم للدلالة على الضغط الأسموزي، وهنا لا يساوي 3.14 في هذه المعادلة بل هو مجرد رمز متفق عليه.
- M هو التركيز المولي للمذاب، حيث يشير التركيز المولي إلى العدد الفعلي لذرات أو أيونات أو جزيئات المذاب، وهذا مهم لأن عدد الجزيئات هو الذي يحدد كيفية تفاعل الجزيئات في التناضح، وليس الحجم أو الوزن.
- R هو ثابت الغاز المثالي، وهو ينطبق أيضاً على السوائل لأنها موائع تأخذ شكل الوعاء الذي توضع به.
- T هي درجة الحرارة بالكلفن، إذ تتحرك الجزيئات بشكل أسرع في درجات الحرارة العالية، بينما في درجات الحرارة المنخفضة، تتحرك الجزيئات بشكل أبطأ، وهذا سبب أهمية درجة الحرارة في هذه المعادلة.
ما هي أشهر الأمثلة عن الضغط الأسموزي؟
من أشهر الأمثلة على الضغط الأسموزي ما يلي:
- وضع الملح على الحلزون: حيث يحدث خلل في التوازن الأسموزي وتدخل الأملاح وتخرج السوائل من الحلزون ما يسبب ذوبانه.
- خلايا الدم الحمراء الموضوعة في المياه العذبة: تنتفخ (تنتبج) الخلايا الحمراء إلى أن تصل لحد الانفجار بحسب تركيز السائل الموضوعة فيه، لذلك السيرومات في المشافي تكون مضبوطة لنفس الضغط الأسموزي للكريات الحمراء.
- وضع الفراولة في السكر (المربيات): يمكن استخدام هذه العملية لصنع أطعمة لذيذة مثل الهلام والمربيات.
- المخلل: إن التركيز العالي للسكر أو الملح يكون مفرط التوتر لخلايا البكتيريا، فتفقد خلايا البكتيريا الماء بسبب التركيزات العالية بالوسط الخارج، فتموت أغلب البكتيريا الممرضة، وعندئذ تعمل البكتيريا المتحملة للملوحة مثل بكتيريا التخلل (لعمل المخللات).
- جفاف العين الناجم عن العدسات اللاصقة: توضع العدسات اللاصقة في محلول ملحي وليس الماء النقي، وذلك لأن المحلول الملحي للعدسات اللاصقة يحتوي على نفس تركيز الماء المالح الموجود في العين، في حال وضعت في الماء سوف تسبب امتصاص الرطوبة من العين بالتناضح.