دراسة موجزة للضغط الاسموزي، أحد العوامل الفيزيائية التي لها تأثير على الكائنات الحية الدقيقة يسمى الضغط الاسموزي، والذي له تأثير كبير على مدى استفادة هذه الكائنات من الرطوبة، وكذلك الاستفادة من السرعة. واتجاه الماء بين الوسط الخارجي والخلية الحية.
أيضًا، يعتبر الضغط الاسموزي له تأثير على الماء الذائب داخل الخلية وعلى الوسط الذي تحدث فيه جميع التفاعلات البيولوجية والكيميائية، حيث يشكل الماء سبعين إلى تسعين بالمائة من وزن الخلية.
لذلك يفسر معنى الضغط الاسموزي على أنه نقل جزيئات الماء من داخل المحلول ذي التركيز العالي إلى المحلول السفلي لتحقيق التوازن بينهما، أي أنها القوة الناتجة نتيجة تراكيز مختلفة من المحاليل. .
مقدمة: ورقة قصيرة عن الضغط الأسموزي
- الضغط الاسموزي هو الضغط الذي يسبب الاختلاف في تركيز المحلول، أعلى أو أقل، على جانبي غشاء البلازما.
- ويرجع ذلك إلى وجود بعض المواد المذابة، وينتج عن الضغط الاسموزي نسبة مباشرة لتركيز المواد المذابة.
- وكذلك درجة الحرارة الحرة، بحيث يزداد تركيز المواد المذابة مع درجة الحرارة الحرة، يرتفع الضغط الاسموزي ويزيد.
- في هذه المقالة سوف نتعلم المزيد عن الضغط الاسموزي وتأثيره على الخلية ومزيد من التفاصيل حول ماهية الضغط الاسموزي.
انظر أيضًا: بحث حول ثابت بولتزمان في الفيزياء
ما هو الضغط الاسموزي؟
- ينتج الضغط الاسموزي عن حركة جزيء الماء أو المذاب إلى منطقة ذات تركيز أقل من الجزيء المذاب في المنطقة.
- الذي يحتوي على تركيز أعلى وبالتالي يخلق ضغطًا تناضحيًا على حواف الغشاء الذي ينتقل إلى جزيئات المذابات.
- يعمل ذلك على فصل منطقتين بتركيزات مختلفة نتيجة لخصائص تسمى الضغط الاسموزي.
- وإذا كانت حركة المواد المذابة أعلى أو أكثر من الغشاء، كلما زاد تركيز الضغط الاسموزي.
- كلما زادت الجزيئات الذائبة في المحلول، زاد تركيزها وزاد الضغط على جزيئات الماء المذاب أو المواد المذابة التي ستؤثر على الغشاء.
- وبالتالي، فإن تأثير الضغط الاسموزي له قيمة كبيرة على تركيز المحلول المذاب الذي يتأثر بدرجة الحرارة.
- عند حساب قيمة الضغط الاسموزي، يمكن استخدام معادلة رياضية يتم تطويرها بناءً على أهم العوامل التي تؤثر على الضغط الاسموزي، مثل التركيز ودرجة الحرارة.
- يستخدم عامل فان هوف أيضًا لتحديد ما إذا كان المذاب سيظل كتلة مثل السكروز.
- أو يذوب في الماء ليشكل أيونات مثل ملح الطعام على سبيل المثال، وبالتالي يتم حساب قيمة العامل.
- Van Hoof للسكروز واحد وملح المائدة اثنان لأنهما يتشتتان في الماء على شكل أيونين.
لذلك، فإن المعادلة الرياضية لحساب قيمة الضغط الاسموزي ستكون على النحو التالي: i × m × r × t = n
- ن هو الضغط الاسموزي عند الضغط الجوي.
- أنا عامل فان هوف في المذاب.
- يشير M إلى التركيز المحدد للمذاب في المولات لكل لتر.
- يشير R إلى ثابت الغاز العالمي البالغ 08206 لترًا، وهو وحدات الضغط الجوي لكل مول. كلفن.
- T هي درجة الحرارة المطلقة في كلفن.
ما هو الفرق بين الضغط الاسموزي والتردد؟
- هناك ارتباك في معظم حالات عدم وجود فرق بين الضغط الاسموزي والتردد، لأنهما مفهومان علميان مرتبطان بضغطين.
- كما ذكرنا سابقًا، فإن مفهوم الضغط الاسموزي هو ضغط المحلول عند طرفي الغشاء لمنع حركة الماء في الاتجاه العكسي إلى الغشاء.
- لكن مفهوم التردد هو مقياس للضغط الاسموزي وأيضًا كمية الماء المنقولة عبر الغشاء.
- لأنه إذا كان التركيز هو نفسه عند طرفي الغشاء، فهذا يعني أنه لا توجد حركة للمذاب عبر الغشاء.
- لا يوجد ضغط تناضحي وسيكون 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.
انظر أيضًا: معلومات عن الفوتونات في الفيزياء
كيف يعمل الضغط الاسموزي؟
- تعتمد العديد من الكائنات الحية على العديد من الأنظمة المنظمة بعناية في حياتها فيما يتعلق بتوزيع هذه الأجهزة داخل أجسامها.
- لكل منهم مهمة محددة تقوم بأدائها بشكل طبيعي طالما لا يوجد تعارض مع العمل.
- إذا كان هناك خلل في أداء هذه الأجهزة أو أي منها فهذا يدل على وجود خلل ينتج عنه مرض أو وجود تأثير سلبي يزيل هذه الأجهزة من ظروف عملها العادية.
- تعمل الأعضاء داخل الكائنات الحية وفقًا لأنظمة فيزيائية أو كيميائية، أو تعمل وفقًا لقانون الطاقة.
- يمكن أن يعتمد تشغيل الجهاز في جزء ما على أي أنظمة عمل فيزيائية أو كيميائية أو غيرها.
- هذا وفقًا لاحتياجات الجسم للكائن الحي، ويمكننا أن نرى أن أكثر هذه القوانين فاعلية هو قانون الضغط الاسموزي.
- يعتمد هذا القانون على الاختلاف في الكثافة والتركيز، وهو ما يفسر ظاهرة انتقال السوائل من وسط أكثر كثافة.
- والتركيز المنخفض إلى وسط ذو كثافة منخفضة وتركيز أعلى، ويرجع ذلك إلى الاختلاف في خواص السائل.
- في الطبيعة، تحدث عملية الضغط الأسموزي داخل التربة وفي أجسام الكائنات الحية.
- يحدث هذا أيضًا في الجهاز البولي للإنسان داخل المثانة بحيث لا يفقد الجسم الكثير من السوائل خلال عملية التبول.
- يحدث الارتشاح فقط من الجسم، ويحدث أيضًا في النباتات كجزء مهم يعتمد على بقاء النبات ومهم لغذائه وتوزيع المواد والسوائل وفقًا لاحتياجات النبات
- حيث يتم نقل المياه والأملاح المعدنية من داخل التربة إلى الجذور وتساعد على زيادة كمية الماء باتجاه الشجرة بمساعدة عمليات أخرى.
- بعد ذلك يتم نقل السوائل والمواد من الجذع إلى الأغصان والأوراق، وتتم هذه العملية داخل التربة حتى لا تتحول إلى صحراء.
- أثناء نقل المياه الجوفية من وسط إلى آخر حسب الحاجة، تعتبر هذه العملية طبيعية دون أي تدخل بشري.
أهم تطبيق للضغط الاسموزي
- عملية الضغط الاسموزي هي تنقية مياه الآبار وتحلية مياه البحر عن طريق تعريض المياه لضغط معين يفوق معدل الضغط الاسموزي لتسهيل نقل المياه العذبة التي لا تذوب في غشاء خاص لموازنة المياه. الضغط.
- يتم إجراء عملية الضغط الاسموزي أيضًا في غسيل الكلى في مرضى الفشل الكلوي.
- وذلك الضغط الاسموزي يحدث لفصل البول عن الدم ويعمل على تنقيته.
- يتم ذلك أيضًا عند وضع بذور الكرز في محلول من الماء النقي، ومع مرور الوقت، تدخل جزيئات الماء الكرز لموازنة الضغط، ثم يحدث انتفاخ وتنفجر.
- يحدث الضغط الاسموزي عندما تمتص جذور النبات الماء من التربة.
- حيث أن الضغط الأسموزي للتربة أقل من ضغط الشعيرات الدموية التي تمتص الماء للجذور.
- ثم ينقل الماء من التربة إلى الجذور، أما إذا كانت التربة مالحة فالماء.
- ينتقل من الجذور إلى التربة ثم تجف النباتات مما يؤدي إلى موتها.
أنظر أيضا: بحث عن مكتشف قانون ضغط السوائل في الكيمياء
اختتام بحث موجز عن الضغط الاسموزي
في نهاية البحث الحالي حول الضغط الاسموزي انتهينا من شرح مفهوم الضغط الاسموزي وأهميته في العمل داخل الكائنات الحية سواء كانت بشرًا أو نباتات أو غيرها.
نشير أيضًا في هذا البحث إلى المفاهيم الخاطئة التي يخلط بينها الكثير من الناس.
هما الضغط الاسموزي والتردد وكلاهما لهما مفهوم واحد منفصل عن الآخر، كما نشرح أهم تطبيقات استخدام الضغط الاسموزي.