Осмотическое давление и методы его измерения

Осмосом называется химический потенциал раствора с растворенным веществом по сравнению с чистым растворителем. Осмотическое давление возникает, когда система из двух растворов стремится выравнять химический потенциал во всех частях своего объема и перейти в более устойчивое состояние.

Количественно осмос характеризуется давлением, что оказывает раствор с растворенным веществом на полупроницаемую мембрану, которая отделяет его от чистого растворителя перегородкой.

Явления осмоса в разбавленных растворах не зависит от растворителя и растворённых веществ, а лишь только числом элементарных частиц (ионов, молекул, ассоциатов или коллоидных частиц) в единице объёма раствора.

Осмотическое давление играет огромную роль в процессах жизнедеятельности биологических организмов. Оболочки животных и растительных клеток представляют собой полупроницаемые мембраны и, по сути, являются миниатюрными осмотическими системами.

Величина осмотического давления в клетках многих растений составляет до 20 атм, что позволяет проводить процесс всасывания воды с питательными веществами и перенос на значительную высоту. Действием осмоса вызывает также набухание семян растений, прорастание растущими побегами земли и различных препятствий.

В организме человека любые нарушения осмотического баланса сопряжены с патологическим перераспределением воды, развитием локальных и системных отеков или дегидратацией, изменением внутренней структуры специализированных тканей и гемодинамическими нарушениями.

Так, например, гиповолемический шок при кровотечениях связан не столько с падением объема циркулирующей крови, сколько с резким падением осмотического давления. Поэтому при массированных кровопотерях проводят инфузионную терапию инертными высокомолекулярными заменителями плазмы крови, благодаря которым восстанавливается осмотическое давление и устраняется шок.

Важность знания показателей осмолярности и относительная простота измерения привело к появлению целого ряда специализированных приборов, которые стали незаменимы при биохимических исследованиях.

В аналитической лабораторной практике для оценки осмолярности, в основном, используется принцип изменения давления пара и температуры замерзания исследуемого раствора. С увеличением концентрации растворенных веществ - температура замерзания понижается, температура кипения повышается, а давление пара понижается.

Аналитическое оборудование » Осмометр - Osmomat

На сегодняшний день на рынке аналитического лабораторного оборудования представлены следующие модели приборов для измерения осмотического давления:

• Криоскопы. Определение эффективного осмотического давления основано на измерении понижения температуры замерзания раствора относительно температуры замерзания чистого растворителя.
• Коллоидные осмометры (онкометры). С их помощью определяют коллоидно - осмотическое давление. В приборах используются полупроницаемые для белков мембраны и электролитсодержащий раствор.
• Парафазные осмометры. Осуществляют измерение осмотического давления в образцах с повышенной вязкостью и сложными физическими формами. Метод основан на измерении ослабления давления пара.