Kalkulator Ciśnienia Osmotycznego

π = iMRT. Porównuje wyłącznie obliczone iM z przykładowym zakresem 280–320 mOsm/L. Toniczność zależy też od błony i przepuszczalności substancji. Mocznik przenika przez błony erytrocytów, więc równa osmolarność nie oznacza izotoniczności. Obliczenie nie przewiduje kształtu komórek ani przydatności roztworu do infuzji.

Co to jest ciśnienie osmotyczne?

Osmoza to samorzutne przenikanie rozpuszczalnika (zwykle wody) przez błonę półprzepuszczalną z obszaru o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do obszaru o wyższym stężeniu. Ciśnienie osmotyczne to zewnętrzne ciśnienie, które należałoby przyłożyć po stronie o większym stężeniu, aby całkowicie zatrzymać ten przepływ. Ponieważ zależy ono wyłącznie od liczby rozpuszczonych cząstek, a nie od ich rodzaju, ciśnienie osmotyczne jest właściwością koligatywną, podobnie jak obniżenie temperatury krzepnięcia czy podwyższenie temperatury wrzenia.

Wzór na ciśnienie osmotyczne (równanie van 't Hoffa)

Dla roztworu rozcieńczonego ciśnienie osmotyczne opisuje równanie bardzo zbliżone do równania stanu gazu doskonałego:

gdzie:

• π = ciśnienie osmotyczne (atm)
• i = współczynnik van 't Hoffa — liczba cząstek powstających w roztworze z jednej jednostki wzorowej substancji
• M = stężenie molarne roztworu (mol/L)
• R = stała gazowa = 0,08206 L·atm/(mol·K)
• T = temperatura bezwzględna w kelwinach (K) — do wartości w stopniach Celsjusza należy dodać 273,15

Iloczyn i × M to osmolarność roztworu (osmol/L), która w rzeczywistości warunkuje osmozę. Pomnożenie tej wartości przez 1000 pozwala wyrazić ją w mOsm/L — jednostce najczęściej stosowanej w biologii i medycynie.

Przykładowe obliczenie: Sól fizjologiczna

Sól fizjologiczna stosowana do kroplówek to 0,9% roztwór NaCl, co odpowiada około 0,15 mol/L. Chlorek sodu dysocjuje na jony Na⁺ i Cl⁻, więc i ≈ 2. W temperaturze ciała (37 °C = 310,15 K):

Porównuje wyłącznie obliczone iM z przykładowym zakresem 280–320 mOsm/L. Toniczność zależy też od błony i przepuszczalności substancji. Mocznik przenika przez błony erytrocytów, więc równa osmolarność nie oznacza izotoniczności. Obliczenie nie przewiduje kształtu komórek ani przydatności roztworu do infuzji.

Współczynnik van 't Hoffa (i)

Są to wartości teoretyczne zakładające całkowitą dysocjację. W rzeczywistych roztworach asocjacja jonów sprawia, że zmierzony współczynnik jest nieco niższy (np. dla NaCl wynosi w praktyce około 1,9). Możesz wpisać zmierzoną wartość bezpośrednio w pole współczynnika van 't Hoffa, aby zastąpić wartość domyślną.

Porównanie osmolarności

Porównuje wyłącznie obliczone iM z przykładowym zakresem 280–320 mOsm/L. Toniczność zależy też od błony i przepuszczalności substancji. Mocznik przenika przez błony erytrocytów, więc równa osmolarność nie oznacza izotoniczności. Obliczenie nie przewiduje kształtu komórek ani przydatności roztworu do infuzji.

Gdzie ciśnienie osmotyczne ma znaczenie?

Jak korzystać z tego kalkulatora

1. Wpisz stężenie: Wpisz stężenie molarne bezpośrednio lub przełącz na tryb masowy i podaj masę substancji rozpuszczonej, masę molową oraz objętość roztworu.
2. Ustaw współczynnik van 't Hoffa: Wybierz rodzaj substancji rozpuszczonej, aby załadować jej teoretyczne i, lub wpisz zmierzoną wartość ręcznie.
3. Wpisz temperaturę: Wybierz °C, K lub °F — narzędzie automatycznie przeliczy temperaturę na kelwiny.
4. Kliknij Oblicz: Ciśnienie osmotyczne zostanie wyświetlone w jednostkach: atm, kPa, mmHg, bar oraz psi.
5. π = iMRT; Porównanie osmolarności.

Często zadawane pytania

Co to jest ciśnienie osmotyczne?

Ciśnienie osmotyczne to ciśnienie, które należy przyłożyć do roztworu, aby zatrzymać przenikanie do niego czystego rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną. Jest to właściwość koligatywna, co oznacza, że zależy od liczby rozpuszczonych cząstek, a nie od ich rodzaju. Im więcej rozpuszczonych cząstek, tym wyższe ciśnienie osmotyczne.

Jaki jest wzór na ciśnienie osmotyczne?

Równanie van 't Hoffa ma postać π = i × M × R × T, gdzie π oznacza ciśnienie osmotyczne, i to współczynnik van 't Hoffa (liczba cząstek na jednostkę wzorową), M to stężenie molarne w mol/L, R to stała gazowa 0,08206 L·atm/(mol·K), a T to temperatura bezwzględna w kelwinach.

Co to jest współczynnik van 't Hoffa?

Współczynnik van 't Hoffa i to liczba rozpuszczonych cząstek powstałych z jednej jednostki wzorowej substancji rozpuszczonej. Nieelektrolity, takie jak glukoza czy mocznik, nie dysocjują, więc i wynosi 1. NaCl rozpada się na dwa jony, więc i wynosi około 2. CaCl₂ rozpada się na trzy jony, więc i wynosi około 3. W rzeczywistych roztworach wartości te są nieco niższe od teoretycznych z powodu asocjacji jonów.

Dlaczego temperatura musi być podana w kelwinach?

Ciśnienie osmotyczne jest bezpośrednio proporcjonalne do temperatury bezwzględnej. Tylko skala Kelwina zaczyna się od zera bezwzględnego, dlatego jako jedyna poprawnie oddaje tę proporcję. Użycie skali Celsjusza lub Fahrenheita bezpośrednio dałoby błędny wynik. Aby dokonać konwersji, dodaj 273,15 do temperatury w stopniach Celsjusza.

Co oznacza termin izotoniczny, hipotoniczny i hipertoniczny?

Terminy te opisują wpływ roztworu na komórkę. W roztworze izotonicznym komórka ani nie zyskuje, ani nie traci wody; w roztworze hipotonicznym pobiera wodę i pęcznieje; w roztworze hipertonicznym traci wodę i kurczy się. Ten kalkulator porównuje obliczone iM wyłącznie z przykładowym zakresem 280–320 mOsm/L. Toniczność zależy także od błony i od tego, czy substancje rozpuszczone mogą przez nią przenikać: mocznik przenika przez błony krwinek czerwonych, więc taka sama osmolarność nie oznacza, że roztwór jest izotoniczny. Wynik nie pozwala przewidzieć kształtu komórek ani określić, czy roztwór nadaje się do infuzji.

Ile wynosi ciśnienie osmotyczne krwi?

Osocze krwi ma osmolalność wynoszącą około 280–300 mOsm/kg. Z równania van 't Hoffa w temperaturze ciała (37 °C) wynika, że około 0,29–0,30 osmol/L odpowiada ciśnieniu osmotycznemu około 7,4–7,6 atm. Należy traktować to jako przybliżenie, ponieważ płyny ustrojowe nie są roztworami idealnymi.

Powiązane kalkulatory

• Kalkulator obniżenia punktu zamarzania
• Kalkulator podwyższenia punktu wrzenia
• Kalkulator molowości
• Kalkulator równania Clapeyrona (gazu doskonałego)

Dodatkowe zasoby

• Ciśnienie osmotyczne - Wikipedia