Osmotska koncentracija, ranije poznata kao osmolarnost, je mjera koncentracije rastvorene supstance, definirana kao broj osmola (Osm) rastvorene supstance po litru (L) rastvora (Osmol/L ili Osm/L). Osmolarnost rastvora se obično izražava kao Osm/L (izgovara se "osmolar"), na isti način na koji se molarnost rastvora izražava kao "M" (izgovara se "molar").
Dok molarnost mjeri broj molova rastvorene supstance po jedinici zapremine rastvora, osmolarnost mjeri broj čestica pri disocijaciji osmotski aktivnog materijala (osmola čestica rastvorene supstance) po jedinici zapremine rastvora. Ova vrijednost omogućava mjerenje osmotskog pritiska rastvora i određivanje kako će rastvarač difundirati kroz polupropusnu membranu (osmoza) koja razdvaja dva rastvora različite osmotske koncentracije. thumb| ORS sa osmolarnošću njenih komponenti
Jedinica Jedinica osmotske koncentracije je osmol. Ovo je ne-SI jedinica mjere koja definiše broj molova rastvorene supstance koji doprinose osmotskom pritisku rastvora. Miliosmol (mOsm) je hiljaditi dio osmola. Mikroosmol (μOsm) (također se piše mikro-osmol) je milioniti dio osmola.
Tipovi rastvorenih materija Osmolarnost se razlikuje od molarnosti jer mjeri osmole čestica rastvorene supstance, a ne molove rastvorene supstance. Razlika nastaje jer se neki spojevi mogu disocirati u rastvoru, dok drugi ne mogu.
Ionski spojevi, kao što su sol, mogu disocirati u rastvoru na svoje konstituentne ione, tako da ne postoji odnos jedan-na-jedan između molarnosti i osmolarnosti rastvora. Naprimjer, natrij-hlorid (NaCl) disocira na Na+ i Cl− ione. Dakle, za svaki 1 mol NaCl u rastvoru, postoje 2 osmola čestica rastvorene supstance (tj. rastvor NaCl od 1 mol/L je rastvor NaCl od 2 osmol/L). I natrijum i hloridni ioni utiču na osmotski pritisak rastvora. Napomena: NaCl se ne disocira u potpunosti u vodi pri standardnoj temperaturi i pritisku, tako da će rastvor biti sastavljen od Na+ iona, Cl- i nekih molekula NaCl, sa stvarnom osmolalnošću = koncentracija Na+ x 1,75 Drugi primjer je magnezij-hlorid (MgCl2), koji disocira na Mg2+ i 2Cl− ione. Za svaki 1 mol MgCl2 u rastvoru, postoje 3 osmola čestica rastvorene supstance.
Neionski spojevi se ne disociraju i formiraju samo 1 osmol rastvorene supstance po 1 molu rastvorene supstance. Naprimjer, rastvor glukoze od 1 mol/L je 1 osmol/L.
Više spojeva može doprinijeti osmolarnosti rastvora. Naprimjer, rastvor od 3 Osm može se sastojati od 3 mola glukoze, ili 1,5 mola NaCl, ili 1 mola glukoze + 1 mola NaCl, ili 2 mola glukoze + 0,5 mola NaCl, ili bilo koje druge takve kombinacije.
Definicija Osmolarnost rastvora, izražena u osmolima po litri (osmol/L), izračunava se pomoću sljedećeg izraza: gdje je osmotski koeficijent, koji objašnjava stepen neidealnosti rastvora. U najjednostavnijem slučaju to je stepen disocijacije rastvorene supstance. Tada je između 0 i 1 gdje 1 označava 100% disocijacije. Međutim, može biti i veći od 1 (npr. za saharozu). Kod soli, elektrostatički efekti uzrokuju da bude manji od 1 čak i ako dođe do 100% disocijacije (vidi Debye-Hückelova jednačina); je broj čestica (npr. iona) na koje se molekula disocira. Na primjer: glukoza ima od 1, dok NaCl ima od 2; je molarna koncentracija rastvorene supstance; indeks predstavlja identitet određene rastvorene supstance.
Osmolarnost se može mjeriti pomoću osmometra koji mjeri koligativna svojstva, kao što su smanjenje tačke smrzavanja, pritisak pare ili povišanje tačke ključanja.
Osmolarnost u odnosu na toničnost Osmolarnost i toničnost su povezani, ali različiti koncepti. Stoga, termini koji završavaju na -osmotski (izosmotski, hiperosmotski, hipoosmotski) nisu sinonimi za termine koji završavaju na -tonični (izotonični, hipertonični, hipotonični). Termini su povezani po tome što oba porede koncentracije rastvorene supstance dva rastvora odvojena membranom. Termini se razlikuju jer osmolarnost uzima u obzir ukupnu koncentraciju prodirućih rastvorenih materija i neprodirućih rastvorenih materija, dok toničnost uzima u obzir samo ukupnu koncentraciju neslobodno prodirućih rastvorenih materija. Penetrirajuće rastvorene materije mogu difundirati kroz ćelijsku membranu, uzrokujući trenutne promjene u volumenu ćelije jer rastvorene materije "vuku" molekule vode sa sobom. Nepenetrirajuće rastvorene materije ne mogu proći kroz ćelijsku membranu; stoga se mora dogoditi kretanje vode preko ćelijske membrane (tj. osmoza) da bi rastvori dostigli ravnotežu.
Rastvor može biti i hiperosmotski i izotoničan. Naprimjer, intracelularna i ekstracelularna tečnost mogu biti hiperosmotski, ali izotonični - ako je ukupna koncentracija rastvorenih materija u jednom odjeljku različita od one u drugom, ali jedan od iona može proći kroz membranu (drugim riječima, penetrirajuća rastvorena materija), povlačeći vodu sa sobom, te na taj način ne uzrokujući neto promjenu volumena rastvora.
U medicini Osmolarnost plazme u odnosu na osmolalnost Osmolarnost plazme, osmolarnost krvne plazme, može se izračunati iz osmolalnosti plazme pomoću sljedeće jednačine:
gdje: sol je gustoća rastvora u g/ml, koja iznosi 1,025 g/ml za krvnu plazmu. a je koncentracija (anhidrovane) rastvorene supstance u g/ml – ne treba je miješati sa gustinom osušene plazme
Prema IUPAC-u, osmolalnost je količnik negativnog prirodnog logaritma racionalne aktivnosti vode i molarne mase vode, dok je osmolarnost proizvod osmolalnosti i masene gustine vode (također poznate kao osmotska koncentracija).
Jednostavnije rečeno, osmolalnost je izraz osmotske koncentracije rastvorene supstance po masi rastvarača, dok je osmolarnost po zapremini rastvora (dakle, konverzija se vrši množenjem sa masenom gustoćom rastvarača u rastvoru (kg rastvarača/litar rastvora).
gdje var je molarnost komponte molalita .
Osmolarnost/osmolalnost plazme je važna za održavanje pravilne elektrolitske ravnoteže u krvotoku. Normalno, natrij je glavni faktor koji doprinosi osmolalnosti plazme (ili seruma); glukoza i urea također doprinose. Nepravilna ravnoteža može dovesti do dehidracije, alkaloze acidoze, ili drugih promjena opasnih po život. Antiduretski hormon (vazopresin) je djelimično odgovoran za ovaj proces kontrolisanjem količine vode koju tijelo zadržava iz bubrega prilikom filtriranja krvotoka.
Hiperosmolarnost i hipoosmolarnost Koncentracija osmotski aktivne supstance se naziva hiperosmolarnom ako visoka koncentracija uzrokuje promjenu osmotskog pritiska u tkivu, organu ili sistemu. Hipernatremija, dijabetička ketoacidoza i uremija su patološki uzroci hiperosmolarnosti. Slično tome, kaže se da je hipoosmolarna ako je osmolarnost, ili osmatska koncentracija, preniska. Na primjer, ako je osmolarnost parenteralne ishrane previsoka, može uzrokovati ozbiljno oštećenje tkiva. Jedan primjer stanja povezanog s hipoosmolarnošću je intoksikacija vodom.
Također pogledajte Molarnost Molalnost Osmolalnost plazme Toničnost van 't Hoffov faktor
Reference D. J. Taylor, N. P. O. Green, G. W. Stout Biological Science''
Vanjski linkovi Online Serum Osmolarity/Osmolality calculator
Kategorija:Koncentracija Kategorija:Količina supstance Kategorija:Rastvori