دراسة موجزة للضغط الاسموزي. من العوامل الفيزيائية التي تؤثر على الكائنات الحية الدقيقة ما يسمى بالضغط الاسموزي، والذي له تأثير كبير على مدى استفادة هذه الكائنات من الرطوبة، وكذلك على سرعة واتجاه الماء بين البيئة الخارجية والخلية الحية .
بالإضافة إلى ذلك، يُعتقد أن الضغط الاسموزي له تأثير على الماء الذائب داخل الخلية والبيئة التي تحدث فيها جميع التفاعلات البيولوجية والكيميائية، حيث يشكل الماء سبعين إلى تسعين بالمائة من وزن الخلية.
وهكذا تم توضيح معنى الضغط الاسموزي على أنه نقل جزيئات الماء من داخل محلول عالي التركيز إلى محلول أقل من أجل تحقيق التوازن بينهما، أي أنها قوة تنشأ نتيجة لتركيزات مختلفة من حلول.
مقدمة مقال قصير عن الضغط الاسموزي
- الضغط الاسموزي هو الضغط الذي يسبب اختلافًا في تركيز المحلول، أعلى أو أقل، على جانبي غشاء البلازما.
- ويرجع ذلك إلى وجود بعض المواد المذابة، والضغط الاسموزي الناتج يتناسب طرديًا مع تركيز المواد المذابة.
- بالإضافة إلى درجة الحرارة الحرة، نظرًا لأن تركيز المواد المذابة يزداد مع درجة الحرارة الحرة، سيزداد الضغط الاسموزي ويزيد.
- في هذه المقالة، سوف نتعلم المزيد عن الضغط الاسموزي وتأثيره على الخلية والمزيد حول ماهية الضغط الاسموزي.
انظر أيضاً: دراسة ثابت بولتزمان في الفيزياء
ما هو الضغط الاسموزي؟
- ينتج الضغط الاسموزي عن حركة جزيء الماء أو المذاب في منطقة ذات تركيز أقل من تركيز الجزيء المذاب في تلك المنطقة.
- الذي يحتوي على تركيز أعلى وبالتالي يخلق ضغطًا تناضحيًا عند حواف الغشاء الذي ينقل المواد الذائبة إلى الجزيئات.
- والتي تعمل على فصل منطقتين بتركيز مختلف نتيجة خاصية تسمى الضغط الاسموزي.
- وإذا كانت حركة المواد المذابة أعلى أو أكبر من الغشاء، كلما زاد تركيز الضغط الاسموزي.
- كلما زادت الجزيئات الذائبة داخل المحلول، زاد تركيز جزيئات الماء أو المواد المذابة وزاد الضغط عبر الغشاء.
- لذلك فإن تأثير الضغط الأسموزي له أهمية كبيرة في تركيز المحلول المذاب الذي يتأثر بدرجة الحرارة.
- عند حساب قيمة الضغط الأسموزي، يمكن استخدام معادلة رياضية تم تطويرها بناءً على أهم العوامل التي تؤثر على الضغط الاسموزي، مثل التركيز ودرجة الحرارة.
- تُستخدم نسبة Van Hoff أيضًا لتحديد ما إذا كان المذاب سيبقى كتلة واحدة، مثل السكروز.
- أو ستذوب في الماء لتصبح أيونات، مثل ملح الطعام، على سبيل المثال، وهكذا يتم حساب قيمة المعامل.
- Van Hoof للسكروز واحد والملح الشائع 2، حيث سيتشتت في الماء على شكل أيونين.
لذلك، فإن المعادلة الرياضية لحساب قيمة الضغط الاسموزي هي كما يلي: i × m × r × t = n
- ن هو الضغط الاسموزي عند الضغط الجوي.
- أنا فان هوف عامل المذاب.
- يشير M إلى التركيز المحدد للمذاب في المولات لكل لتر.
- يشير R إلى ثابت الغاز العالمي البالغ 08206 لترًا، ووحدات الضغط الجوي لكل مول. كلفن.
- T هي درجة الحرارة المطلقة في كلفن.
ما هو الفرق بين الضغط الاسموزي والتردد؟
- كثير من الناس في حيرة من أمرهم بسبب عدم التمييز بين الضغط الاسموزي والتردد لأنهما مفهومان علميان مرتبطان بكلا الضغطين.
- كما ذكرنا سابقًا، فإن مفهوم الضغط الاسموزي هو ضغط المحلول عند طرفي الغشاء لمنع الماء من التحرك للخلف إلى الداخل عبر الغشاء.
- لكن مفهوم التردد هو مقياس للضغط الاسموزي، وكذلك كمية المياه التي مرت عبر الغشاء.
- لأنه إذا كان التركيز متساويًا عند طرفي الغشاء، فهذا يعني أنه لا توجد حركة للمذاب عبر الغشاء.
- لا يوجد ضغط تناضحي ويصبح تركيز المحلول متساويًا على جانبي الغشاء بالنسبة لهم.
- في معظم الحالات يكون تركيز الذائبة أعلى في جانب واحد من الغشاء مقارنة بالطرف الآخر من الغشاء، لذلك هناك فرق بين الضغط الاسموزي والتردد كما أوضحنا.
أنظر أيضا: معلومات الفوتون في الفيزياء
كيف يعمل الضغط الاسموزي؟
- تعتمد العديد من الكائنات الحية على العديد من الأنظمة المنظمة بعناية في حياتها من حيث توزيع هذه الأجهزة في أجسامها.
- كل واحد منهم لديه مهمة محددة تقوم بأدائها بشكل طبيعي طالما لا توجد اعتراضات على العمل.
- إذا كان هناك اضطراب في تشغيل هذه الأجهزة أو أي منها، فهذا يدل على وجود خلل يؤدي إلى مرض أو وجود تأثير سلبي يخرج هذه الأجهزة من حالة عملها الطبيعية.
- تعمل الأعضاء في الكائنات الحية وفقًا لنظام فيزيائي أو كيميائي أو وفقًا لقانون الطاقة.
- قد يعتمد عمل جهاز واحد في جزء ما على أي من أنظمة التشغيل الفيزيائية أو الكيميائية أو غيرها.
- هذا يتوافق مع متطلبات الجسم لكائن حي، ونعتقد أن أكثر هذه القوانين فعالية هو قانون الضغط الاسموزي.
- يعتمد هذا القانون على الاختلاف في الكثافة والتركيز، وهو ما يفسر ظاهرة انتقال السائل من وسط أكثر كثافة.
- والتركيز المنخفض إلى وسط ذو كثافة أقل وتركيز أعلى، ويرجع ذلك إلى الاختلاف في خواص السائل.
- في الطبيعة، تحدث عملية الضغط الأسموزي في أحشاء الأرض وفي أجسام الكائنات الحية.
- يحدث هذا أيضًا في الجهاز البولي للإنسان داخل المثانة، بحيث لا يفقد الجسم الكثير من السوائل أثناء التبول.
- يحدث الاختراق من الجسم فقط ويحدث أيضًا في النباتات كجزء مهم يعتمد على بقاء النبات ومهم في تغذيته وتوزيع المواد والسوائل وفقًا لاحتياجات النبات.
- حيث يتم نقل المياه والأملاح المعدنية من داخل التربة إلى الجذور وتساعد في زيادة معدل المياه إلى الساق من خلال عمليات أخرى.
- ثم يتم نقل السوائل والمواد من الساق إلى الأغصان والأوراق، وهي عملية تحدث داخل الأرض لمنع التصحر.
- أثناء انتقال المياه الجوفية من بيئة إلى أخرى حسب الحاجة، تعتبر هذه العملية طبيعية دون تدخل بشري.
أهم تطبيقات الضغط الأسموزي
- تتكون عملية الضغط الاسموزي من تنقية مياه الآبار وتحلية مياه البحر عن طريق تطبيق ضغط معين على الماء يتجاوز معدل الضغط الاسموزي لتسهيل نقل المياه العذبة بدون محلول من خلال غشاء خاص لموازنة الضغط.
- يتم إجراء عملية الضغط الاسموزي أيضًا أثناء غسيل الكلى في مرضى الفشل الكلوي.
- ويحدث هذا الضغط الاسموزي لفصل البول عن الدم وتنقيته.
- يتم ذلك أيضًا عندما توضع نوى الكرز في محلول من الماء النقي، وبمرور الوقت تدخل جزيئات الماء الكرز لمعادلة الضغط، وبعد ذلك ما يحدث هو أنها تنتفخ وتنفجر.
- يحدث الضغط الاسموزي عندما تمتص جذور النبات الماء من الأرض.
- حيث أن الضغط الأسموزي في التربة أقل من الضغط في الشعيرات الدموية التي تمتص الماء للجذور.
- ثم يتم نقل الماء من التربة إلى الجذور، ولكن إذا كانت التربة مالحة تسقى.
- سوف ينتقل من الجذور إلى التربة، ثم تجف النباتات، مما يؤدي إلى موتها.
أنظر أيضا: دراسات مكتشف قانون الضغط على السوائل في الكيمياء
اختتام دراسة موجزة للضغط الاسموزي
في ختام دراسة الضغط الأسموزي اليوم، انتهينا من توضيح مفهوم الضغط الاسموزي وأهميته في عمل الكائنات الحية سواء أكانت بشرية أم نباتية أم غير ذلك.
خلال هذا البحث، أشرنا أيضًا إلى المفاهيم الخاطئة التي يخلط بينها الكثير من الناس.
وهما الضغط الاسموزي والتردد، وكلاهما لهما مفهوم مختلف عن الآخر، كما أوضحنا أهم تطبيقات استخدام الضغط الاسموزي.