Осмотичний тиск - це тиск на розчин, відокремлений від чистого розчинника мембраною, проникною тільки для молекул розчинника (напівпроникна мембрана), при якому припиняється осмос. Осмосом називають мимовільне проникнення (дифузія) молекул розчинника через напівпроникну мембрану в розчин або з розчину з більш низькою концентрацією в розчин з більш високою концентрацією.
Вимірювання осмотичного тиску виробляють за допомогою осмометрів. Схема найпростішого осмометрі показана на малюнку.
Схема осмометрі: 1 вода; 2 - целофановий мішечок (напівпроникний); 3 - розчин; 4 - скляна трубка; h - висота стовпчика рідини (міра осмотичного тиску).
Як напівпроникних мембран застосовують плівки з целофану, коллодия і ін.
Осмотичний тиск розбавлених розчинів неелектролітів при постійній температурі пропорційно молярної концентрації розчину, а при постійній концентрації - абсолютної температурі. Розчини, що володіють рівними осмотичним тиском, називають ізотонічними. Розчин з великим осмотичним тиском називають гіпертонічним, а з меншим - гіпотонічним.
Осмос та осмотичний тиск відіграють велику роль в обміні води між клітинами і навколишнім середовищем. Осмотичний тиск крові людини в нормі в середньому дорівнює 7,7 атм і визначається сумарною концентрацією всіх речовин, розчинених у плазмі. Частина осмотичного тиску крові, що визначається концентрацією білків плазми і рівна в нормі 0,03 0,04 атм, називається онкотичного тиску. Онкотичноготиск грає істотну роль у розподілі води між кров'ю і лімфою.
Див. також діаліз , Изотонические розчини. електроліти .
Осмотичний тиск - це зовнішній тиск на розчин, відокремлений від чистого розчинника напівпроникною мембраною, при якому припиняється осмос. Осмосом називають односторонню дифузію розчинника в розчин через розділяє їх напівпроникну мембрану (пергамент, тваринний міхур, плівки з коллодия, целофану). Мембрани такого роду проникні для розчинника, але не пропускають розчинені речовини. Осмос спостерігають і в тому випадку, коли напівпроникна мембрана розділяє два розчини з різними концентраціями, при цьому розчинник переміщається через мембрану від розчину менш концентрованого до розчину більш концентрованого. Величина осмотичного тиску розчину визначається концентрацією в ньому кінетично активних частинок (молекул, іонів, колоїдних частинок).
Вимірювання осмотичного тиску виробляють за допомогою приладів, які називаються осмометрі. Схема найпростішого осмометрі представлена на рис. Заповнений досліджуваним розчином посудину 1, дно якого є напівпроникну мембрану, занурюють в посудину 2 з чистим розчинником. Внаслідок осмосу розчинник буде переходити в посудину 1 до тих пір, поки надлишковий гідростатичний тиск, що вимірюється стовпчиком рідини висотою h, досягне величини, при до рій осмос припиняється. При цьому між розчином і розчинником встановлюється осмотичний рівновагу, що характеризується рівністю швидкостей проходження молекул розчинника через напівпроникну мембрану в розчин і молекул розчину в розчинник. Надмірне гідростатичний тиск стовпчика рідини висотою h є мірою осмотичного тиску розчину. Визначення осмотичного тиску розчинів часто виробляють непрямим методом, наприклад виміром зниження температури замерзання розчинів (див. Кріометрія). Цей метод широко застосовують для визначення осмотичного тиску крові, плазми крові, лімфи, сечі.
Осмотичний тиск ізольованих клітин вимірюють методом плазмолізу. Для цього досліджувані клітини поміщають в розчини з різними концентраціями будь-якого розчиненої речовини, для якого клітинна оболонка непроникна. Розчини з осмотичним тиском більшим, ніж осмотичний тиск вмісту клітин (гіпертонічні розчини), викликають зморщування клітин (плазмоліз) внаслідок виходу води з клітини, розчини з осмотичним тиском нижчим, ніж осмотичний тиск вмісту клітини (гіпотонічні розчини), викликають розбухання клітин в результаті переходу води з розчинів в клітку. Розчин з осмотичним тиском, рівним осмотичного тиску вмісту клітин - ізотонічний (див. Изотонические розчини), не виробляє зміни обсягу клітини. Знаючи концентрацію такого розчину, осмотичний тиск вмісту клітини обчислюють за рівнянням (1).
Осмотичний тиск розбавлених розчинів неелектролітів слід законам, встановленим для тиску газів, і може бути обчислено але рівняння Вант-Гоффа:
п = СRT, (1)
де п - осмотичний тиск, з - концентрація розчину (в молях на 1 л розчину), Т- температура по абсолютній шкалі, R- постійна (0,08205 л · атм / град моль).
Осмотичний тиск розчину електроліту більше осмотичний тиск розчину неелектроліту тієї ж молярної концентрації. Це пояснюється дисоціацією молекул розчиненого електроліту на іони, внаслідок чого зростає концентрація кінетично активних частинок в розчині. Осмотичний тиск для розбавлених розчинів електролітів обчислюється за рівнянням:
де i - ізотонічний коефіцієнт, що показує, у скільки разів осмотичний тиск розчину електроліту більше осмотичного тиску розчину неелектроліту тієї ж молярної концентрації.
Загальна осмотичний тиск крові людини в нормі одно 7-8 атм. Частина осмотичного тиску крові, обумовлена містяться в ній високомолекулярними речовинами (в основному білками плазми крові), називається онкотичним, або колоїдно-осмотичним тиском крові, яке в нормі одно 0,03-0,04 атм. Незважаючи на малу величину, онкотичний тиск відіграє важливу роль в регуляції водного обміну між кровоносною системою і тканинами. Вимірювання осмотичного тиску знаходить широке застосування для визначення молекулярної ваги біологічно важливих високомолекулярних речовин, наприклад білків. Осмос та осмотичний тиск відіграють велику роль в процесах осморегуляции, т. Е. Підтримання осмотичної концентрації розчинених речовин в рідинах організму на певному рівні. При введенні різного роду рідин в кров і в міжклітинний простір найменше порушення в організмі викликають ізотонічні розчини, т. Е. Розчини, осмотичний тиск яких дорівнює осмотичного тиску рідини організму. Див. Також Проникність.
