HIPERTONSKA OTOPINA: KOMPONENTE, PRIPREMA, PRIMJERI - KEMIJA - 2026

Hipertonična otopina je ona koja kada se stavi u kontakt s drugom otopinom, odvojen membranom propusnom za vodu, ali nepropusnog za otopljene tvari, neto tok vode pojavljuje prema njemu, dok jednaki osmolarnost (koncentracija) je postignut u dva odjeljka.

Vrlo reprezentativan primjer je kada se crvena krvna zrnca stave u otopinu koja se smatra hipertoničnom. Osmolarnost eritrocita, poput one u svim ekstra i unutarćelijskim tjelesnim tekućinama, je oko 300 mOsm / L.

Interakcija stanice s hipertoničnom otopinom. Izvor: Gabriel Bolívar.

Stoga osmolarnost hipertonične otopine mora biti veća od 300 mOsm / L. Pod ovom okolnošću dolazi do struje vode iz eritrocita iz okolne otopine. Isto ponašanje se može vidjeti u bilo kojoj vrsti ćelije i uglavnom je prikazano na slici iznad.

Izvan ćelije postoji veća količina otopljenog rastvora (žutih krugova), pa su molekule zauzete hidratiziranjem; to jest, manje je "slobodnih" molekula vode. Stanica dovodi vodu u okolinu, smanjujući svoj volumen i naborajući se kao grožđica. Dakle, voda unutar stanice je više "koncentrirana" nego u izvanćelijskom mediju.

Komponente hipertoničkih otopina

Hipertonična otopina sastoji se od otapala, obično vode, i otapala koja mogu biti čiste soli ili šećeri, ili njihova smjesa. Uobičajeni način izražavanja koncentracije otopine, kao funkcija broja čestica, a ne toliko pojedinačnih koncentracija, je putem osmolarnosti.

Također, mora postojati odjeljak odijeljen polupropusnom barijerom, koja je u slučaju stanica lipidna dvoslojna membrana. Molekule vode, kao i druge neutralne molekule, uspijevaju se provući kroz staničnu membranu, ali isto se ne događa s ionima.

Vodeni medij koji okružuje stanicu mora biti koncentriraniji u otopljenom stanju i, prema tome, više „razrijeđen“ u vodi. To je zato što molekule vode okružuju otopljene čestice, a malo ih je koje slobodno difundiraju u sredini.

Ova varijacija slobodne vode unutar i izvan ćelije uzrokuje gradijent stvaranja osmoze, tj. Promjenu koncentracija uslijed premještanja otapala kroz barijeru, a da rastvor ne difundira.

priprema

Hipertonična otopina se priprema isto kao i sve otopine: komponente otopine se izvažu i dovedu do određenog volumena otapanjem u vodi. Ali da biste znali je li otopina hipertonička u odnosu na stanice, treba osnolarnost prvo izračunati i vidjeti je li veća od 300 mOsm / L:

Osmolarnost = m v g

Gdje je m molarnost otopljene tvari, v broj čestica u koje se spoj disocira i g osmotski koeficijent. Potonji je faktor koji ispravlja interakciju električno nabijenih čestica (iona), a njegova vrijednost je 1 za razrijeđene otopine i za tvari koje se ne disociraju; poput glukoze.

Ukupna osmolarnost otopine izračunava se dodavanjem osmolarnosti koju daje svaki od spojeva prisutnih u otopini.

- Primjer

Odredite osmolarnost otopine koja sadrži 5% glukoze (MW = 180 g / mol) i 0,9% natrijevog klorida (MW = 58,5 g / mol) i zaključite je li otopina hipertonska ili ne.

Prvi korak

Prvo morate izračunati molarnost glukoze. Koncentracija glukoze je 5 g / 100 ml, a izražava se u jedinicama g / L:

(5 g ÷ 100 mL) 1.000 mL

Koncentracija glukoze = 50 g / L

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

= 0,277 mola / L

Osmolarnost koju daje glukoza = molarnost · broj čestica u kojima se disocira · osmotski koeficijent (g).

U tom je slučaju vrijednost osmotskog koeficijenta jednaka 1 i može se prekinuti. Glukoza ima samo kovalentne veze u svojoj strukturi koje se ne disociraju u vodenoj otopini, te je stoga v jednak 1. Dakle, osmolarnost glukoze jednaka je molarnosti.

Osmolarnost koju daje glukoza = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Drugi korak

Izračunavamo molarnost i osmolarnost drugog soluta, a to je NaCl. Izražavamo i njegovu koncentraciju u g / L:

Izraženo u g / L = (0.9 g ÷ 100 mL) 1.000 mL

= 9 g NaCl / L

Molarnost (molovi / L) = (9 g / L) ÷ (58.5 g / mol)

= 0,153 mol / L

I izračunavamo njegovu osmolarnost:

Osmolarnost = molarnost 2 1

Natrijev klorid dijeli se na dvije čestice: Na ⁺ i Cl ^-. Iz tog razloga v ima vrijednost 2.

Osmolarnost = 0,153 mol / L · 2 · 1

Osmolarnost = 0.306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Treći korak

Na kraju izračunamo osmolarnost otopine i odlučimo je li hipertonična ili ne. U tu svrhu moramo dodati osmolarnost glukoze i osmolarnost NaCl:

Ukupna osmolarnost otopine = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Osmolarnost otopine = 0,583 Osm / L ili 583 mOsm / L

Osmolarnost stanica i tekućina koje ih kupaju: plazma i intersticijska tekućina je oko 300 mOsm / L. Stoga se može smatrati da je otopina glukoze i natrijevog klorida, osmolarnosti 583 mOsm / L, hipertonska otopina u odnosu na stanično okruženje.

Primjeri hipertoničnih otopina

10% dekstroza br. 2 (hipertonska otopina glukoze)

Ova hipertonična otopina sastoji se od 10 g dekstroze i destilirane vode u dovoljnoj količini za 100 ml. Osmolarnost mu je 504 mOsm / L.

Ova se otopina koristi za liječenje smanjenja jetrenog glikogena, pada koncentracije glukoze u plazmi i drugih metaboličkih poremećaja.

0,45% dekstroze

Otopina se sastoji od 5 g dekstroze, 0,45 g NaCl i dovoljno destilirane vode zapreminu od 100 ml. Osmolarnost mu je 406 mOsm / L

Koristi se u smanjenju jetrenog glikogena i u nedostatku natrijevog klorida.

10% manitola

Ova se otopina sastoji od 10 g manitola i destilirane vode u dovoljnoj količini za 100 ml. Osmolarnost mu je 549 mOsm / L.

Koristi se za povećanje bubrežne ekskrecije vode (osmotski diuretik) i za liječenje zatajenja bubrega.

Reference

1. De Lehr Spilva, A. i Muktans, Y. (1999). Vodič za farmaceutske specijalitete u Venezueli. Izdanje XXXVª. Globalna izdanja.
2. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
3. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (11. veljače 2020.). Što je hipertoničko rješenje? Oporavilo od: misel.com
4. Wikipedia. (2020). Osmotskog tlaka. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21. rujna 2018.). Što je hipertoničko rješenje. Oporavilo od: sciaching.com