HYPERTONICKÉ RIEŠENIE: KOMPONENTY, PRÍPRAVA, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Hypertonický roztok je ten, ktorý po uvedení do kontaktu s iným roztokom, oddelené membránou priepustnou pre vodu, ale nepriepustné pre rozpustené látky, čistý prúd vody dochádza k nej, až sa dosiahne rovnaký osmolaritu (koncentrácia) v oboch komorách.

Veľmi reprezentatívnym príkladom je, keď sa červené krvinky umiestnia do roztoku, ktorý sa považuje za hypertonický. Osmolarita erytrocytov, podobne ako u všetkých extra a intracelulárnych telesných tekutín, je približne 300 mOsm / L.

Interakcia bunky s hypertonickým roztokom. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Preto musí byť osmolarita hypertonického roztoku vyššia ako 300 mOsm / L. Za týchto okolností prúdi voda z vnútra erytrocytov do okolitého roztoku. Rovnaké správanie je možné vidieť v akomkoľvek type bunky a je všeobecne znázornené na obrázku vyššie.

Mimo bunky je väčšie množstvo rozpustenej rozpustenej látky (žlté krúžky), takže molekuly sú zaneprázdnené ich hydratáciou; to znamená, že existuje menej „voľných“ molekúl vody. Bunka dodáva do svojho okolia vodu, znižuje jej objem a vrásky sú ako hrozienka. Voda v bunke je teda „koncentrovanejšia“ ako v extracelulárnom médiu.

Zložky hypertonických roztokov

Hypertonický roztok je zložený z rozpúšťadla, zvyčajne vody, a rozpustených látok, ktoré môžu byť čisté soli alebo cukry alebo ich zmesi. Obvyklý spôsob vyjadrenia koncentrácie roztoku, ako funkcia počtu častíc a nie ich jednotlivých koncentrácií, je osmolarita.

Tiež musí existovať komora, ktorá je oddelená semipermeabilnou bariérou, ktorá je v prípade buniek lipidová dvojvrstvová membrána. Molekuly vody, ako aj iné neutrálne molekuly, sa dokážu prepašovať cez bunkovú membránu, ale to isté sa nestane s iónmi.

Vodné médium, ktoré obklopuje bunku, musí byť koncentrovanejšie v solute a následne „zriedenejšie“ vo vode. Je to tak preto, lebo molekuly vody obklopujú častice rozpustenej látky, pričom málo z nich sa voľne šíri v strede.

Táto zmena voľnej vody vo vnútri a zvonka bunky spôsobuje gradient, ktorým sa vytvára osmóza, to znamená zmena v koncentráciách spôsobená premiestnením rozpúšťadla cez bariéru bez rozptylu rozpustenej látky.

príprava

Hypertonický roztok sa pripravuje rovnako ako všetky roztoky: zložky roztoku sa odvážia a ich rozpustením vo vode sa upraví na určitý objem. Ale aby sme vedeli, či je roztok vo vzťahu k bunkám hypertonický, musí sa najprv vypočítať jeho osmolarita a zistiť, či je väčší ako 300 mOsm / l:

Osmolarita = mvg

Ak m je molarita rozpustenej látky, v počet častíc, na ktoré sa zlúčenina disociuje, a g osmotický koeficient. Posledne menovaný je faktorom, ktorý koriguje interakciu elektricky nabitých častíc (iónov) a jeho hodnota je 1 pre zriedené roztoky a pre látky, ktoré sa nedisociujú; ako glukóza.

Celková osmolarita roztoku sa vypočíta pridaním osmolarity poskytovanej každou zo zlúčenín prítomných v roztoku.

- Príklad

Stanovte osmolaritu roztoku obsahujúceho 5% glukózy (MW = 180 g / mol) a 0,9% chloridu sodného (MW = 58,5 g / mol) a skontrolujte, či je roztok hypertonický alebo nie.

Prvý krok

Najprv musíte vypočítať molaritu glukózy. Koncentrácia glukózy je 5 g / 100 ml a je vyjadrená v jednotkách g / l:

(5 g x 100 ml) 1 000 ml

Koncentrácia glukózy = 50 g / l

Molekulová glukóza (moly / l) = (50 g / l) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 mol / l

Osmolarita poskytnutá glukózou = molarita · počet častíc, v ktorých disociuje · osmotický koeficient (g).

V tomto prípade je hodnota osmotického koeficientu rovná 1 a môže byť prerušená. Glukóza má vo svojej štruktúre iba kovalentné väzby, ktoré sa nedisociujú vo vodnom roztoku, a preto je v rovné 1. Osmolarita glukózy sa teda rovná jej molárnosti.

Osmolarita poskytovaná glukózou = 0,277 Osm / l

= 277 mOsm / L

Druhý krok

Vypočítame molaritu a osmolaritu druhej rozpustenej látky, ktorou je NaCl. Vyjadrujeme tiež jeho koncentráciu vg / l:

Vyjadrené vg / l = (0,9 g ~ 100 ml) 1 000 ml

= 9 g NaCl / L

Molarita (moly / l) = (9 g / l) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / l

A vypočítame jej osmolaritu:

Osmolarita = molarita 2 1

Chlorid sodný sa disociuje na dve častice: Na ⁺ a Cl ^- . Z tohto dôvodu má v hodnotu 2.

Osmolarita = 0,153 mol / l · 2,1

Osmolarita = 0,306 Osm / l

= 306 mOsm / L

Tretí krok

Nakoniec vypočítame osmolaritu roztoku a rozhodneme, či je alebo nie je hypertonický. Preto musíme pridať osmolaritu poskytovanú glukózou a osmolaritu poskytovanú NaCl:

Celková osmolarita roztoku = 0,277 osm / l + 0,306 osm / l

Osmolarita roztoku = 0,583 Osm / l alebo 583 mOsm / L

Osmolarita buniek a tekutín, ktoré ich kúpu: plazma a intersticiálna tekutina, je okolo 300 mOsm / L. Preto je možné usúdiť, že roztok glukózy a chloridu sodného s osmolaritou 583 mOsm / l je vo vzťahu k celulárnemu prostrediu hypertonickým roztokom.

Príklady hypertonických roztokov

10% dextróza č. 2 (hypertonický roztok glukózy)

Tento hypertonický roztok pozostáva z 10 g dextrózy a destilovanej vody v dostatočnom množstve na 100 ml. Jeho osmolarita je 504 mOsm / L.

Tento roztok sa používa na liečbu zníženia hladiny pečeňového glykogénu, zníženia koncentrácie glukózy v plazme a ďalších metabolických porúch.

0,45% dextróza

Tento roztok sa skladá z 5 g dextrózy, 0,45 g NaCl a dostatočného množstva destilovanej vody na objem 100 ml. Jeho osmolarita je 406 mOsm / l

Používa sa pri znižovaní hladiny pečeňového glykogénu a pri nedostatku chloridu sodného.

10% manitol

Tento roztok sa skladá z 10 g manitolu a destilovanej vody v dostatočnom množstve na 100 ml. Jeho osmolarita je 549 mOsm / L.

Používa sa na zvýšenie vylučovania vody obličkami (osmotická diuretika) a na liečbu zlyhania obličiek.

Referencie

1. De Lehr Spilva, A. a Muktans, Y. (1999). Sprievodca farmaceutickými špecialitami vo Venezuele. Vydanie XXXVª. Globálne vydania.
2. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11. februára 2020). Čo je to hypertonické riešenie? Získané z: thinkco.com
4. Wikipedia. (2020). Tonicity. Obnovené z: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21. september 2018). Čo je to hypertonické riešenie. Obnovené z: sciencing.com