IZOTONIČNA RAZTOPINA: SESTAVINE, PRIPRAVA, PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Izotonična raztopina je tista, ki predstavlja isto koncentracijo topljenca v zvezi z raztopino ločimo in izoliramo s polprepustno pregrado. Ta pregrada omogoča, da topilo prehaja skozi, vendar ne vseh topljenih delcev.

V fiziologiji se omenjena izolirana raztopina nanaša na medcelično tekočino, torej na notranjost celic; medtem ko polprepustna pregrada ustreza celični membrani, ki jo tvori lipidni dvoplast, skozi katerega se molekule vode lahko napnejo v zunajcelični medij.

Medsebojno delovanje celice z izotonično raztopino. Vir: Gabriel Bolívar.

Zgornja slika ponazarja, kaj pomeni izotonična raztopina. "Koncentracija" vode je enaka znotraj in zunaj celice, zato njene molekule vstopijo ali zapustijo skozi celično membrano z enakimi frekvencami. Če torej dve celici vode vstopata v celico, bosta dve hkrati izstopili v zunajtelesno okolje.

To stanje, imenovano izotoničnost, se pojavi le, kadar vodni medij znotraj in zunaj celice vsebuje enako število raztopljenih delcev topljene snovi. Tako bo raztopina izotonična, če je koncentracija njegovih topljencev podobna koncentraciji tekočine ali medceličnega medija. Na primer, 0,9% fiziološka raztopina je izotonična.

Sestavni deli izotoničnih raztopin

Da bi obstajala izotonična raztopina, morate najprej zagotoviti, da se v raztopini ali topilnem mediju pojavi osmoza in ne difuzija topljenca. To je mogoče le, če je prisotna polprepustna pregrada, ki omogoča, da molekule topila prehajajo skozi molekule topil, ne pa topljenih molekul, zlasti električno nabitih topljencev.

Tako topljena ne bo mogla difundirati iz bolj koncentriranih regij v bolj razredčene regije. Namesto tega bodo molekule vode, ki se bodo premikale z ene strani na drugo, prečkale polprepustno oviro in se bo dogajala osmoza. V vodnih in bioloških sistemih je ta ovira par excellence celična membrana.

Zaradi polprepustne pregrade in topila je potrebna tudi prisotnost ionov ali soli, raztopljenih v obeh medijih: notranji (znotraj ovire) in zunanji (zunaj ovire).

Če je koncentracija teh ionov na obeh straneh enaka, ne bo prišlo do presežka ali primanjkljaja vodnih molekul, da bi jih solvatirali. To pomeni, da je število prostih molekul vode enako, zato ne bodo prešli skozi polprepustno oviro na katero koli stran, da bi izenačili koncentracije ionov.

Priprava

- Pogoji in enačba

Čeprav je mogoče pripraviti izotonično raztopino s katerim koli topilom, saj je voda celica, je to prednostna možnost. Če natančno poznamo koncentracijo soli v določenem organu telesa ali v krvnem obtoku, je mogoče oceniti, koliko soli je treba raztopiti v določenem volumnu.

Pri vretenčarskih organizmih velja, da je povprečna koncentracija topljencev v krvni plazmi okrog 300 mOsm / L (miliosmolarnost) in jo lahko razlagamo kot skoraj 300 mmol / L. Se pravi, da gre za zelo razredčeno koncentracijo. Za oceno miliosmolarnosti je treba uporabiti naslednjo enačbo:

Osmolarnost = m v g

Za praktične namene se domneva, da ima g osmotski koeficient vrednost 1. Torej je enačba zdaj videti:

Osmolarnost = mv

Kjer je m molarnost topljene snovi in ​​v je število delcev, na katere se topilo disociira v vodi. Nato to vrednost pomnožimo z 1.000, da dobimo miliosmolarnost za določeno topilo.

Če je topljenca več kot ena, bo skupna miliosmolarnost raztopine vsota miliosmolarnosti za vsako topilo. Bolj kot je toplina glede na notranjost celic, manj izotonična bo pripravljena raztopina.

- Primer priprave

Recimo, da želite pripraviti en liter izotonične raztopine, ki se začne z glukozo in natrijevim diacidnim fosfatom. Koliko glukoze morate tehtati? Predpostavimo, da _{bo uporabljenih} 15 gramov NaH ₂ PO ₄ .

Prvi korak

Najprej moramo določiti osmolarnost NaH ₂ PO _{4 z} izračunom njegove molarnosti. Za to uporabimo njegovo molarno maso ali molekulsko maso, 120 g / mol. Ker smo prosili za liter raztopine, določimo molove in bomo imeli molarnost neposredno:

moli (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120 g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0,125 mol / l

Toda, ko NaH ₂ PO ₄ raztopi v vodi, se sprošča Na ⁺ kation, in H ₂ PO ₄ ^- anion , tako da ima v vrednost 2 v osmolarnosti enačbi. Nato nadaljujemo z izračunom za NaH ₂ PO ₄ :

Osmolarnost = mv

= 0,125 mol / L2

= 0,25 Osm / L

Ko pomnožimo s 1.000, dobimo miliosmolarnost NaH ₂ PO ₄ :

0,25 Osm / L 1.000 = 250 mOsm / L

Drugi korak

Ker mora biti skupna miliosmolarnost raztopine enaka 300 mOsm / L, odštejemo, da ugotovimo, kakšna mora biti glukoza:

mOsm / L (glukoza) = mOsm / L (skupaj) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄ )

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Ker se glukoza ne disociira, je v enak 1 in osmolarnost enaka molarnosti:

M (glukoza) = 50 mOsm / L ÷ 1000

= 0,05 mol / L

Ker je molar glukoze 180 g / mol, na koncu določimo, koliko gramov moramo tehtati, da ga raztopimo v litru izotonične raztopine:

Masa (glukoza) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Zato pripravimo to izotonično raztopino glukoze NaH ₂ PO ₄ / glukozo z raztapljanjem 15 gramov NaH ₂ PO ₄ in 9 gramov glukoze v enem litru vode.

Primeri izotoničnih raztopin

Izotonične raztopine ali tekočine ne povzročajo naklona ali spremembe koncentracije ionov v telesu, zato je njihovo delovanje v glavnem usmerjeno v hidriranje pacientov, ki ga prejemajo v primeru krvavitve ali dehidracije.

Običajna fiziološka raztopina

Ena od teh raztopin je običajna fiziološka raztopina, koncentracija NaCl 0,9%.

Laktated Ringerjeva rešitev

Druge izotonične raztopine, ki se uporabljajo za isti namen, so Laktated Ringerjeve, ki znižujejo kislost zaradi svoje puferne ali puferske sestave, in Sorensenove fosfatne raztopine, ki jih sestavljajo fosfati in natrijev klorid.

Nevodni sistemi

Izotoničnost se lahko uporablja tudi za nevodne sisteme, kot so tisti, kjer je topilo alkohol; dokler obstaja polprepustna pregrada, ki daje prednost prodiranju molekul alkohola in zadrži topljene delce.

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. Elsevier BV (2020). Izotonična raztopina. Pridobljeno: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Izotonična rešitev: definicija in primer. Študij. Pridobljeno: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (sf). Intravenska terapija s tekočinami. Univerza v Kantabriji. . Pridobljeno: ocw.unican.es
6. Laboratorij za farmacevtske izdelke in sestavke. (2020). Oftalmični pripravki: izotonični puferji. Pridobljeno: pharmlabs.unc.edu