HIPERTONIČNA RAZTOPINA: SESTAVINE, PRIPRAVA, PRIMERI - KEMIJA - 2026

Hipertonična raztopina je tista, ko spravimo v stik z drugo raztopino, ločene z membrano, ki prepušča vodo, vendar je neprepusten za topljencev, pride do neto tok vode proti njej, dokler ne dosežemo enako osmolarnost (koncentracija) v dveh oddelkov.

Zelo reprezentativen primer je, ko rdeče krvne celice damo v raztopino, ki velja za hipertonično. Osmolarnost eritrocitov, tako kot vsa ekstracelična in znotrajcelična telesna tekočina, je približno 300 mOsm / L.

Medsebojno delovanje celice s hipertonično raztopino. Vir: Gabriel Bolívar.

Zato mora biti osmolarnost hipertonične raztopine večja od 300 mOsm / L. V tem primeru iz notranjosti eritrocitov v okoliško raztopino pride do pretoka vode. Enako vedenje je mogoče opaziti v kateri koli vrsti celic in je na splošno predstavljeno na zgornji sliki.

Zunaj celice je večja količina raztopljene topne snovi (rumeni krogi), zato so molekule zasedene, da jih hidrirajo; to je manj "prostih" molekul vode. Celica prinaša vodo v okolico, zmanjšuje svojo prostornino in se nabira kot rozina. Zato je voda v celici bolj "koncentrirana" kot v zunajceličnem mediju.

Komponente hipertoničnih raztopin

Hipertonska raztopina je sestavljena iz topila, navadno vode, in topil, ki so lahko čiste soli ali sladkorji ali mešanica le-teh. Običajni način izražanja koncentracije raztopine, ki je odvisen od števila delcev in ne toliko od posameznih koncentracij, je skozi osmolarnost.

Prav tako mora biti predel, ki ga loči polprepustna pregrada, ki je v primeru celic lipidna dvoslojna membrana. Molekule vode se, tako kot druge nevtralne molekule, uspejo prikrasti skozi celično membrano, vendar se isto ne zgodi z ioni.

Vodni medij, ki obdaja celico, mora biti bolj koncentriran v topni snovi in ​​posledično bolj "razredčen" v vodi. To je tako, ker molekule vode obdajajo delce topljene snovi, v sredini pa jih le malo difundira.

To nihanje proste vode znotraj in zunaj celice povzroči gradient, s katerim nastaja osmoza, to je sprememba koncentracij zaradi premika topila skozi pregrado, ne da bi se topilo razpršilo.

Priprava

Hipertonično raztopino pripravimo enako kot vse raztopine: sestavine raztopine se stehtajo in dovedejo do določenega volumna z raztapljanjem v vodi. Če želite vedeti, ali je raztopina hipertonična glede na celice, je treba najprej izračunati njeno osmolarnost in preveriti, ali je večja od 300 mOsm / L:

Osmolarnost = m v g

Če je m molarnost topljene snovi, v število delcev, na katere se spojina disociira, in g osmotski koeficient. Slednji je faktor, ki popravlja interakcijo električno nabitih delcev (ionov), njegova vrednost pa je 1 za razredčene raztopine in za snovi, ki ne disociirajo; kot glukoza.

Skupna osmolarnost raztopine se izračuna tako, da se doda osmolarnost vsake spojine, ki je prisotna v raztopini.

- Primer

Določite osmolarnost raztopine, ki vsebuje 5% glukoze (MW = 180 g / mol) in 0,9% natrijevega klorida (MW = 58,5 g / mol) in ugotovite, ali je raztopina hipertonična ali ne.

Prvi korak

Najprej morate izračunati molarnost glukoze. Koncentracija glukoze je 5 g / 100 ml, izražena pa je v enotah g / L:

(5 g ÷ 100 ml) 1.000 ml

Koncentracija glukoze = 50 g / L

Molarnost glukoze (moli / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 molov / L

Osmolarnost, ki jo zagotavlja glukoza = molarnost · število delcev, pri katerih se disociira · osmotski koeficient (g).

V tem primeru je vrednost osmotskega koeficienta enaka 1 in jo je mogoče ukiniti. Glukoza ima v svoji strukturi le kovalentne vezi, ki ne disociirajo v vodni raztopini, zato je v enak 1. Tako je osmolarnost glukoze enaka molarnosti.

Osmolarnost, zagotovljena z glukozo = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Drugi korak

Izračunamo molarnost in osmolarnost drugega topljenca, ki je NaCl. Izražamo tudi njegovo koncentracijo v g / L:

Izraženo v g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) 1.000 ml

= 9 g NaCl / L

Molarnost (moli / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / L

In izračunamo njegovo osmolarnost:

Osmolarnost = molarnost 2 1

Natrijev klorid se disociira na dva delca: Na ⁺ in Cl ^- . Zaradi tega ima v vrednost 2.

Osmolarnost = 0,153 mol / L · 2 · 1

Osmolarnost = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Tretji korak

Na koncu izračunamo osmolarnost raztopine in se odločimo, ali je hipertonična ali ne. Za to moramo dodati osmolarnost, ki jo zagotavlja glukoza, in osmolarnost, ki jo zagotavlja NaCl:

Skupna osmolarnost raztopine = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Osmolarnost raztopine = 0,583 Osm / L ali 583 mOsm / L

Osmolarnost celic in tekočin, ki jih kopajo: plazma in intersticijska tekočina, je približno 300 mOsm / L. Zato lahko štejemo, da je raztopina glukoze in natrijevega klorida z osmolarnostjo 583 mOsm / L hipertonska raztopina glede na celično okolje.

Primeri hipertoničnih raztopin

10% dekstroza št. 2 (hipertonična raztopina glukoze)

To hipertonično raztopino sestavlja 10 g dekstroze in destilirane vode v zadostni količini za 100 ml. Njegova osmolarnost je 504 mOsm / L.

Ta raztopina se uporablja za zdravljenje zmanjšanja jetrnega glikogena, padca koncentracije glukoze v plazmi in drugih presnovnih motenj.

0,45% dekstroza

Ta raztopina je sestavljena iz 5 g dekstroze, 0,45 g NaCl in dovolj destilirane vode za prostornino 100 ml. Njegova osmolarnost je 406 mOsm / L

Uporablja se pri zmanjševanju jetrnega glikogena in pri pomanjkanju natrijevega klorida.

10% manitola

Ta raztopina je sestavljena iz 10 g manitola in destilirane vode v zadostni količini za 100 ml. Njegova osmolarnost je 549 mOsm / L.

Uporablja se za povečanje ledvičnega izločanja vode (osmotski diuretik) in za zdravljenje odpovedi ledvic.

Reference

1. De Lehr Spilva, A. in Muktans, Y. (1999). Vodnik po farmacevtskih specialitetah v Venezueli. Izdaja XXXVª. Globalne izdaje.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
3. Helmenstine, Anne Marie, dr. (11. februar 2020). Kaj je hipertonična rešitev? Pridobljeno: misel.com
4. Wikipedija. (2020). Toničnost. Pridobljeno: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21. september 2018). Kaj je hipertonična rešitev. Pridobljeno: sciaching.com