HYPERTONISK LÖSNING: KOMPONENTER, BEREDNING, EXEMPEL - KEMI - 2026

En hypertonisk lösning är att när man sätts i kontakt med en annan lösning, åtskild med ett membran som är permeabelt för vatten men som är ogenomträngligt för lösta ämnen, inträffar ett nettoflöde av vatten mot den, tills en lika osmolaritet (koncentration) uppnås i de två avdelningarna.

Ett mycket representativt exempel är när röda blodkroppar placeras i en lösning som anses vara hypertonisk. Orymroariteten hos erytrocyter, liksom för alla extra och intracellulära kroppsvätskor, är ungefär 300 mOsm / L.

Interaktion mellan en cell och en hypertonisk lösning. Källa: Gabriel Bolívar.

Därför måste osmolariteten hos den hypertoniska lösningen vara större än 300 mOsm / L. Under denna omständighet inträffar ett flöde av vatten inuti erytrocyterna in i den omgivande lösningen. Samma beteende kan ses i alla typer av celler och representeras vanligtvis i bilden ovan.

Utanför cellen finns en större mängd löst lösta ämne (gula cirklar), så molekylerna är upptagna med att hydrera dem; det vill säga det finns färre "fria" vattenmolekyler. Cellen ger vatten till omgivningen, minskar dess volym och rynker som en russin. Följaktligen är vattnet i cellen mer "koncentrerad" än i det extracellulära mediet.

Komponenter i hypertoniska lösningar

En hypertonisk lösning består av ett lösningsmedel, vanligtvis vatten, och lösta ämnen som kan vara rena salter eller sockerarter, eller en blandning av dem. Det vanliga sättet att uttrycka koncentrationen av en lösning, som en funktion av antalet partiklar och inte så mycket av deras individuella koncentrationer, är genom osmolaritet.

Det måste också finnas ett fack som är separerat med en semipermeabel barriär, som i fallet med celler är ett lipid-dubbelskiktmembran. Vattenmolekyler, liksom andra neutrala molekyler, lyckas smyga igenom cellmembranet, men detsamma händer inte med joner.

Det vattenhaltiga mediet som omger cellen måste vara mer koncentrerat i löst, och följaktligen mer "utspädd" i vatten. Detta beror på att vattenmolekylerna omger de lösta partiklarna, med få som diffunderar fritt i mitten.

Denna variation av fritt vatten inuti och utanför cellen orsakar en gradient genom vilken osmos genereras, det vill säga variationen i koncentrationer på grund av förskjutning av lösningsmedlet genom en barriär, utan att lösta ämnet sprider sig.

Förberedelse

En hypertonisk lösning framställs på samma sätt som alla lösningar: komponenterna i lösningen vägs och bringas till en viss volym genom att lösa upp dem i vatten. Men för att veta om lösningen är hyperton i förhållande till cellerna måste dess osmolaritet först beräknas och se om den är större än 300 mOsm / L:

Osmolaritet = m v g

Där m är molariteten för det lösta ämnet, v antalet partiklar i vilka en förening dissocieras, och g den osmotiska koefficienten. Det senare är en faktor som korrigerar interaktionen mellan elektriskt laddade partiklar (joner) och dess värde är 1 för utspädda lösningar och för ämnen som inte dissocierar; som glukos.

Den totala osmolariteten för en lösning beräknas genom tillsats av osmolariteten som tillhandahålls av var och en av föreningarna som finns i lösningen.

- Exempel

Bestäm osmolariteten i en lösning som innehåller 5% glukos (MW = 180 g / mol) och 0,9% natriumklorid (MW = 58,5 g / mol) och slutsatsen om lösningen är hyperton eller inte.

Första steget

Först måste du beräkna glukosens molaritet. Koncentrationen av glukos är 5 g / 100 ml, och den uttrycks i enheter av g / L:

(5 g ÷ 100 ml) 1 000 ml

Glukoskoncentration = 50 g / L

Glukosmolaritet (mol / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 mol / l

Osmolaritet tillhandahållen av glukos = molaritet · antal partiklar i vilka det dissocieras · osmotisk koefficient (g).

I detta fall är värdet på den osmotiska koefficienten lika med 1 och kan avbrytas. Glukos har endast kovalenta bindningar i sin struktur som inte dissocierar i vattenlösning, och därför är v lika med 1. Således är glukosens osmolaritet lika med dess molaritet.

Osmolaritet tillhandahållen av glukos = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Andra steg

Vi beräknar molariteten och osmolariteten hos det andra lösta ämnet, som är NaCl. Vi uttrycker också dess koncentration i g / L:

Uttryckt i g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) 1 000 ml

= 9 g NaCl / L

Molaritet (mol / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,133 mol / L

Och vi beräknar dess osmolaritet:

Osmolaritet = molaritet 2 1

Natriumklorid dissocieras i två partiklar: en Na ⁺ och en Cl ^- . Det är av detta skäl som v har ett värde av 2.

Osmolaritet = 0,133 mol / L · 2 · 1

Osmolaritet = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Tredje steget

Slutligen beräknar vi lösningens osmolaritet och bestämmer om den är hyperton eller inte. För detta måste vi lägga till osmolariteten som tillhandahålls av glukos och osmolariteten som tillhandahålls av NaCl:

Lösningens totala osmolaritet = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Osmolaritet hos lösningen = 0,583 Osm / L eller 583 mOsm / L

Cellernas osmolaritet och vätskor som badar dem: plasma och mellanliggande vätska är cirka 300 mOsm / L. Därför kan man överväga att glukos- och natriumkloridlösningen, med en osmolaritet av 583 mOsm / L, är en hypertonisk lösning i förhållande till cellmiljön.

Exempel på hypertoniska lösningar

10% dextros nr 2 (hypertonisk glukoslösning)

Denna hypertoniska lösning består av 10 g dextros och destillerat vatten i tillräcklig mängd för 100 ml. Dess osmolaritet är 504 mOsm / L.

Denna lösning används för att behandla en minskning av leverglykogen, en minskning av plasmaglukoskoncentrationen och andra metaboliska störningar.

0,45% dextros

Denna lösning består av 5 g dextros, 0,45 g NaCl och tillräckligt destillerat vatten för en volym av 100 ml. Dess osmolaritet är 406 mOsm / L

Det används vid minskning av leverglykogen och vid brist på natriumklorid.

10% mannitol

Denna lösning består av 10 g mannitol och destillerat vatten i tillräcklig mängd för 100 ml. Dess osmolaritet är 549 mOsm / L.

Det används för att öka utsöndringen av vatten (osmotisk diuretikum) och för att behandla njursvikt.

referenser

1. De Lehr Spilva, A. och Muktans, Y. (1999). Guide till farmaceutiska specialiteter i Venezuela. XXXVª-utgåvan. Globala utgåvor.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 februari 2020). Vad är en hypertonisk lösning? Återställd från: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2020). Toniciteten. Återställd från: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21 september 2018). Vad är hypertonisk lösning. Återställd från: sciencing.com