PENYELESAIAN HIPOTONIK: KOMPONEN, PENYEDIAAN, CONTOH - KIMIA

A penyelesaian hipotonik adalah salah satu yang mempunyai kepekatan bahan larut lebih rendah daripada penyelesaian yang dipisahkan atau diasingkan oleh halangan separa telap. Halangan ini membolehkan pelarut melaluinya, air untuk sistem biologi, tetapi tidak semua zarah terlarut.

Cecair badan vertebrata intraselular dan ekstraselular mempunyai osmolariti sekitar 300 mOsm / L. Manakala cecair hipotonik dianggap mempunyai osmolariti kurang dari 280 mOsm / L. Oleh itu, penyelesaian osmolariti ini adalah hipotonik berkaitan dengan persekitaran sel.

Interaksi sel dengan penyelesaian hipotonik. Sumber: Gabriel Bolívar.

Contoh larutan hipotonik ialah 0,45% natrium klorida. Tetapi bagaimana sel atau petak berkelakuan dalam menghadapi jenis penyelesaian ini? Gambar di atas menjawab soalan ini.

Kepekatan zarah zat terlarut (titik kuning) lebih tinggi di dalam sel berbanding di luar. Oleh kerana terdapat kurang zat terlarut di sekitar sel, ada lebih banyak molekul air bebas, jadi ia diwakili dengan warna biru yang lebih kuat dibandingkan dengan bahagian dalam sel.

Air mengalir dari luar ke dalam melalui osmosis untuk meratakan kepekatannya. Akibatnya, sel mengembang atau membengkak dengan menyerap air yang melalui membran selnya.

Komponen penyelesaian hipotonik

Larutan hipotonik terdiri daripada pelarut yang, kecuali dinyatakan sebaliknya, terdiri daripada air, dan zat terlarut yang dilarutkan di dalamnya seperti garam, gula, dan lain-lain, dalam bentuk tulen atau bercampur. Tetapi larutan ini tidak akan mempunyai tonisitas jika tidak ada penghalang separa telap yang terlibat, yang merupakan membran sel.

Terdapat sedikit garam terlarut sehingga kepekatannya kecil, sementara "kepekatan" air tinggi. Oleh kerana terdapat lebih banyak air bebas di luar sel, iaitu tidak memecahkan atau menghidrat zarah zat terlarut, semakin besar tekanannya pada membran sel dan semakin cenderung menyeberangnya untuk mencairkan cairan intraselular.

Penyediaan penyelesaian hipotonik

Untuk penyediaan penyelesaian ini, protokol yang sama diikuti dengan penyelesaian lain. Buat pengiraan jisim zat terlarut yang sesuai. Ini kemudian ditimbang, dilarutkan dalam air dan dibawa ke termos volumetrik ke isipadu yang sesuai.

Penyelesaian hipotonik mempunyai osmolariti rendah, umumnya kurang dari 280 mOsm / L. Oleh itu, semasa menyediakan penyelesaian hipotonik, kita mesti mengira osmolariti sedemikian rupa sehingga nilainya kurang dari 280 mOsm / L. Osmolariti dapat dikira dengan persamaan berikut:

Osmolariti = m v g

Di mana m adalah molariti zat terlarut, dan v ialah bilangan zarah yang menjadi sebatian larutan dalam larutan. Bahan bukan elektrolit tidak berpisah, jadi nilai v sama dengan 1. Ini berlaku untuk glukosa dan gula lain.

Manakala g adalah pekali osmotik. Ini adalah faktor pembetulan bagi interaksi zarah (ion) bermuatan elektrik dalam larutan. Untuk larutan cair dan bahan yang tidak boleh dibubarkan, contohnya dan sekali lagi glukosa, nilai g diambil sama dengan 1. Kemudian dikatakan bahawa molaritas sama dengan osmolariti.

Contoh 1

Larutan NaCl 0,5% dibawa ke gram per liter:

NaCl dalam g / l = (0,5 g ÷ 100 mL) 1,000 mL

= 5 g / L

Dan kami terus mengira molaritasnya dan kemudian menentukan osmolaritasnya:

Molariti = jisim (g / L) ÷ berat molekul (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58.5 g / mol

= 0.085 mol / L

NaCl memisahkan menjadi dua zarah: Na ⁺ (kation) dan Cl ^- (anion). Oleh itu, nilai v = 2. Juga, kerana ia adalah larutan cair NaCl 0,5%, dapat diasumsikan bahawa nilai g (pekali osmotik) adalah 1. Kami kemudian mempunyai:

Osmolariti (NaCl) = molariti · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0.170 Osm / L atau 170 mOsm / L

Ini adalah penyelesaian hipotonik, kerana osmolaritasnya jauh lebih rendah daripada osmolariti rujukan untuk cecair badan, yang merupakan osmolariti plasma yang nilainya sekitar 300 mOsm / L.

Contoh 2

Kami mengira molariti yang mempunyai kepekatan zat terlarut masing-masing pada 0.55 g / L dan 40 g / L:

Molariti (CaCl ₂ ) = 0,55 g / L ÷ 111 g / mol

= 4.95 10 ^-3 M

= 4.95 mM

Molariti (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 g / L ÷ 180 g / mol

= 0.222 M

= 222 mM

Dan dengan cara yang sama kita mengira osmolariti, mengetahui bahawa CaCl ₂ berpisah menjadi tiga ion, dua Cl ^- dan satu Ca ²⁺ , dan dengan anggapan bahawa ia adalah penyelesaian yang sangat cair, jadi nilai v adalah 1. Kita kemudian :

Osmolariti (CaCl ₂ ) = 4.95 mM 3 1

= 14.85 mOsm / L

Osmolariti (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / L

Akhirnya, jumlah osmolariti penyelesaian menjadi jumlah osmolariti individu; iaitu NaCl dan glukosa. Oleh itu, ini:

Jumlah osmolariti larutan = OsClolar CaCl ₂ + osmolariti C ₆ H ₁₂ O ₆

= 222 mOsm / L + 14.85 mOsm / L

= 236.85 mOsm / L

Penyelesaian campuran kalsium klorida dan glukosa adalah hipotonik, kerana osmolaritasnya (236.85 mOsm / L) jauh lebih rendah daripada osmolariti plasma (300 mOsm / L), yang diambil sebagai rujukan.

Contoh penyelesaian hipotonik

Larutan natrium klorida

Larutan natrium klorida 0,45% (NaCl) diberikan secara intravena kepada pesakit dengan ketosis diabetes yang mengalami dehidrasi di bahagian interstisial dan intraselular. Air mengalir dari plasma ke petak ini.

Penyelesaian Lactate Ringer's

Penyelesaian Lactate Ringer's # 19 adalah contoh lain dari penyelesaian hipotonik. Komposisinya adalah 0,6 g natrium klorida, 0,03 g kalium klorida, 0,02 g kalsium klorida, 0,31 g natrium laktat, dan 100 mL air suling. Ini adalah penyelesaian yang digunakan untuk rehidrasi pesakit dan sedikit hipotonik (274 mosm / L).

Rujukan

De Lehr Spilva, A. dan Muktans, Y. (1999). Panduan untuk Kepakaran Farmaseutikal di Venezuela. Edisi XXXVª. Edisi Global.
Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
Wikipedia. (2020). Ketegangan. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
Union Media LLC. (2020). Penyelesaian Isotonik, Hipotonik, dan Hipertonik. Dipulihkan dari: uniontestprep.com
Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Bahagian 15.8 Osmosis, Saluran Air, dan Peraturan Volume Sel. Rak Buku NCBI. Dipulihkan dari: ncbi.nlm.nih.gov
John Brennan. (13 Mac 2018). Cara Mengira Isotonik. Dipulihkan dari: sciencing.com

PENYELESAIAN HIPOTONIK: KOMPONEN, PENYEDIAAN, CONTOH - KIMIA - 2025