Vad är en hypertonisk lösning?

Hypertonisk hänvisar till en lösning med högre osmotiskt tryck än en annan lösning. Med andra ord, en hypertonisk lösning är en där det finns en större koncentration eller antal lösta partiklar utanför ett membran än det finns i det.

Key Takeaways: Hypertonic Definition

• En hypertonisk lösning är en som har en högre koncentration av lösta ämnen än en annan lösning.
• Ett exempel på en hypertonisk lösning är det inre av röda blodkroppar jämfört med koncentrationen av löst ämne i färskt vatten.
• När två lösningar är i kontakt, rör sig lösningsmedel eller lösningsmedel tills lösningarna når jämvikt och blir isotiska med avseende på varandra.

Hypertoniskt exempel

Röda blodkroppar är det klassiska exemplet som används för att förklara tonicitet. När koncentrationen av salter (joner) är densamma i blodcellen som utanför den, är lösningen isoton med avseende på cellerna, och de antar sin normala form och storlek.

Om det finns färre lösta ämnen utanför cellen än inuti den, som skulle hända om du placerade röda blodkroppar i färskt vatten, är lösningen (vatten) hypotonisk med avseende på det inre av de röda blodkropparna. Cellerna sväller och kan spricka när vatten rusar in i cellen för att försöka göra koncentrationen av inre och yttre lösningar desamma. Förresten, eftersom hypotoniska lösningar kan leda till att celler spricker, är detta en anledning till att en person är mer benägna att drunkna i färskt vatten än i saltvatten. Det är också ett problem om du dricker för mycket vatten.

Om det finns en högre koncentration av lösta ämnen utanför cellen än inuti den, som skulle hända om du placerade röda blodkroppar i en koncentrerad saltlösning, är saltlösningen hypertonisk med avseende på cellernas insida. De röda blodkropparna genomgår crenation, vilket innebär att de krymper och krymper när vatten lämnar cellerna tills koncentrationen av lösta ämnen är densamma både i och utanför de röda blodkropparna.

Användningar av hypertoniska lösningar

Manipulering av toniciteten i en lösning har praktiska tillämpningar. Till exempel kan omvänd osmos användas för att rena lösningar och avsaltning av havsvatten.

Hypertoniska lösningar hjälper till att konservera mat. Att till exempel packa mat i salt eller beta det i en hypertonisk lösning av socker eller salt skapar en hypertonisk miljö som antingen dödar mikrober eller åtminstone begränsar deras förmåga att reproducera.

Hypertoniska lösningar dehydratiserar också mat och andra ämnen, eftersom vatten lämnar celler eller passerar genom ett membran för att försöka upprätta jämvikt.

Varför studenter blir förvirrade

Termen "hypertonisk" och "hypotonisk" förvirrar ofta studenter eftersom de försummar att redogöra för referensramen. Om du till exempel placerar en cell i en saltlösning är saltlösningen mer hypertonisk (mer koncentrerad) än cellplasma. Men om du ser situationen från insidan av cellen kan du betrakta plasma som hypoton med avseende på saltvattnet.

Ibland finns det flera typer av lösta ämnen att tänka på. Om du har ett semipermeabelt membran med 2 mol Na⁺ joner och 2 mol Cl^- joner på ena sidan och 2 mol K + joner och 2 mol Cl^- joner på andra sidan, att bestämma tonicitet kan vara förvirrande. Varje sida av partitionen är isoton med avseende på den andra om du anser att det finns 4 mol joner på varje sida. Men sidan med natriumjoner är hyperton med avseende på den typen av joner (en annan sida är hypoton för natriumjoner). Sidan med kaliumjoner är hyperton med avseende på kalium (och natriumkloridlösningen är hypoton med avseende på kalium). Hur tror du att jonerna kommer att röra sig över membranet? Kommer det att finnas någon rörelse?

Vad du kan förvänta dig att hända är att natrium- och kaliumjoner skulle korsa membranet tills jämvikt har uppnåtts, med båda sidorna av partitionen innehållande 1 mol natriumjoner, 1 mol kaliumjoner och 2 mol klorjoner. Jag fattar?

Rörelse av vatten i hypertoniska lösningar

Vatten rör sig över ett semipermeabelt membran. Kom ihåg att vatten rör sig för att utjämna koncentrationen av lösta partiklar. Om lösningarna på vardera sidan av membranet är isotoniska rör sig vatten fritt fram och tillbaka. Vatten rör sig från den hypotoniska (mindre koncentrerade) sidan av ett membran till den hypertoniska (mindre koncentrerade) sidan. Flödesriktningen fortsätter tills lösningarna är isotoniska.