HYPOTONLÖSNING: KOMPONENTER, BEREDNING, EXEMPEL - KEMI - 2025

En hypotonisk lösning är en som har en lägre koncentration av lösta ämnen än en lösning separerad eller isolerad med en halvpermeabel barriär. Denna barriär gör att lösningsmedlet kan passera genom det, vatten för biologiska system, men inte alla lösta partiklar.

Kroppsvätskorna hos intracellulära och extracellulära ryggradsdjur har en osmolaritet på cirka 300 mOsm / L. Medan en hypotonisk vätska anses ha en osmolaritet som är mindre än 280 mOsm / L. Därför är en lösning av denna osmolaritet hypoton i förhållande till cellmiljön.

Interaktion mellan en cell och en hypotonlösning. Källa: Gabriel Bolívar.

Ett exempel på en hypotonlösning är 0,45% natriumklorid. Men hur uppträder cellen eller ett fack inför denna typ av lösning? Bilden ovan svarar på denna fråga.

Koncentrationen av lösta partiklar (gula prickar) är högre inuti cellen än utanför. Eftersom det finns mindre lösta ämnen runt cellen finns det fler fria vattenmolekyler, varför det representeras med en mer intensiv blå färg jämfört med det inre av cellen.

Vatten rinner från utsidan till insidan genom osmos för att jämna koncentrationerna. Som ett resultat expanderar eller sväller cellen genom att absorbera vatten som passerar genom dess cellmembran.

Komponenter i hypotoniska lösningar

Hypotoniska lösningar består av ett lösningsmedel som, om inget annat anges, består av vatten och lösta ämnen i det, såsom salter, socker, etc. i ren eller blandad form. Men denna lösning kommer inte att ha någon tonicitet om det inte är någon semipermeabel barriär involverad, vilket är cellmembranet.

Det måste finnas få lösta salter så att deras koncentration är liten, medan vattenkoncentrationen är hög. Eftersom det finns mer fritt vatten utanför cellen, det vill säga att det inte löser eller hydrerar lösta partiklar, desto större blir dess tryck på cellmembranet och desto mer tenderar det att korsa det för att späda ut den intracellulära vätskan.

Beredning av en hypotonisk lösning

För beredningen av dessa lösningar följs samma protokoll som följde för andra lösningar. Gör lämpliga beräkningar av massan på lösta ämnen. Dessa vägs sedan, upplöses i vatten och tas till en volymkolv till motsvarande volym.

Den hypotoniska lösningen har en låg osmolaritet, i allmänhet mindre än 280 mOsm / L. Så när vi förbereder en hypotonisk lösning måste vi beräkna dess osmolaritet på ett sådant sätt att dess värde är mindre än 280 mOsm / L. Osmolaritet kan beräknas med följande ekvation:

Osmolaritet = m v g

Där m är moliteten för det lösta ämnet, och v är antalet partiklar i vilka en förening dissocieras i lösning. Icke-elektrolytiska ämnen dissocieras inte, så värdet av v är lika med 1. Detta är fallet för glukos och andra sockerarter.

Medan g är den osmotiska koefficienten. Detta är en korrigeringsfaktor för interaktion mellan elektriskt laddade partiklar (joner) i lösning. För utspädda lösningar och icke-dissocierbara ämnen, till exempel och återigen glukos, tas ett värde på g lika med 1. Det sägs då att molariteten är identisk med dess osmolaritet.

Exempel 1

0,5% NaCl-lösningen bringas till gram per liter:

NaCl i g / 1 = (0,5 g - 100 ml) 1 000 ml

= 5 g / L

Och vi fortsätter med att beräkna dess molaritet och bestämmer sedan dess osmolaritet:

Molaritet = massa (g / L) ÷ molekylvikt (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol

= 0,085 mol / L

NaCl dissocieras i två partiklar: Na ⁺ (katjon) och Cl ^- (anjon). Därför är värdet på v = 2. Eftersom det är en utspädd lösning med 0,5% NaCl, kan det antas att värdet på g (osmotisk koefficient) är 1. Vi har då:

Osmolaritet (NaCl) = molaritet · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0,170 Osm / L eller 170 mOsm / L

Detta är en hypotonisk lösning, eftersom dess osmolaritet är mycket lägre än referensolsmolariteten för kroppsvätskor, som är plasmasololariteten vars värde är cirka 300 mOsm / L.

Exempel 2

Vi beräknar molariteten med koncentrationerna av respektive lösta ämnen vid 0,55 g / L och 40 g / L:

Molaritet (CaCl ₂ ) = 0,55 g / L ÷ 111 g / mol

= 4,95 10 ^-3 M

= 4,95 mM

Molaritet (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 g / L ÷ 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

Och på samma sätt beräknar vi osmolariteterna, med vetskap om att CaCl ₂ dissocierar i tre joner, två Cl ^- och en Ca ²⁺ , och antar att de är väldigt utspädda lösningar, så värdet av v är 1. Vi har då :

Osmolaritet (CaCl ₂ ) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / L

Osmolaritet (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 222 mM x 1 · 1

= 222 mOsm / L

Slutligen blir lösningens totala osmolaritet summan av de individuella osmolariteterna. det vill säga av NaCl och glukos. Detta är därför:

Totala lösningens osmolaritet = CaCl ₂ osmolaritet + C ₆ H ₁₂ O ₆ osmolaritet

= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L

= 236,85 mOsm / L

Lösningen av blandningen av kalciumklorid och glukos är hypoton, eftersom dess osmolaritet (236,85 mOsm / L) är mycket lägre än osmolariteten i plasma (300 mOsm / L), som tas som referens.

Exempel på hypotoniska lösningar

Natriumkloridlösning

0,45% natriumkloridlösning (NaCl) administreras intravenöst till patienter med diabetisk ketos som utvecklar dehydrering i de interstitiella och intracellulära facken. Vatten rinner från plasma till dessa fack.

Laktat Ringers lösning

Laktat Ringers lösning nr 19 är ett annat exempel på en hypotonisk lösning. Dess sammansättning är 0,6 g natriumklorid, 0,03 g kaliumklorid, 0,02 g kalciumklorid, 0,31 g natriumlaktat och 100 ml destillerat vatten. Det är en lösning som används för rehydrering av patienter och är svagt hypotonisk (274 mosm / L).

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. Wikipedia. (2020). Toniciteten. Återställd från: en.wikipedia.org
4. Union Media LLC. (2020). Isotoniska, hypotoniska och hypertoniska lösningar. Återställd från: uniontestprep.com
5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Avsnitt 15.8 Osmos, vattenkanaler och regleringen av cellvolym. NCBI bokhylla. Återställd från: ncbi.nlm.nih.gov
6. John Brennan. (13 mars 2018). Hur man beräknar isotonicitet. Återställd från: sciencing.com