Osmotik basınç
Kısa tanım
Yarı geçirgen bir zarla ayrılmış iki çözelti arasında, çözücünün seyreltik taraftan derişik tarafa geçişini durdurmak için uygulanması gereken basınçtır.
Diğer adları: Ozmotik basınç
Tuzlu suya batırılan salatalığın büzülmesi, saf suda bekleyen kuru üzümün şişmesi aynı olayın sonucudur: su, yarı geçirgen zardan derişimi yüksek tarafa doğru geçer. Bu geçişi durdurmak için gereken basınca osmotik basınç denir.
Van 't Hoff denklemi
Seyreltik çözeltiler için:
π = i × M × R × T
- i: Van 't Hoff faktörü (çözünen bir taneciğin kaç parçaya ayrıştığı; NaCl için yaklaşık 2, glikoz için 1)
- M: molarite (mol/L)
- R: gaz sabiti, 0,08206 L·atm/(mol·K)
- T: mutlak sıcaklık (K)
Örnek
Vücut sıcaklığında (37 °C = 310,15 K) 0,15 M NaCl çözeltisi için π = 2 × 0,15 × 0,08206 × 310,15 ≈ 7,6 atm bulunur. Serum fizyolojik olarak bilinen %0,9'luk tuzlu su yaklaşık 0,154 M'dir ve kanla benzer osmotik basınca sahip olduğu için damardan güvenle verilebilir. Kendi değerlerinle osmotik basınç hesaplama aracını kullanabilirsin.
Nerelerde önemlidir?
- Tıp: Hücre içiyle aynı osmotik basınçtaki çözeltiye izotonik denir. Hipotonik çözeltide hücreler şişip patlayabilir, hipertonik çözeltide büzülür.
- Su arıtma: Ters ozmoz cihazları, osmotik basıncın üzerinde basınç uygulayarak suyu tuzlu taraftan saf tarafa iter. Deniz suyunun osmotik basıncı yaklaşık 25-27 atm civarındadır; bu yüzden arıtma yüksek basınç ister.
- Gıda: Salamura ve reçelde yüksek tuz ya da şeker derişimi mikroorganizmaların suyunu çekerek bozulmayı yavaşlatır. Oranlar için salamura tuz oranı hesaplamasına bakabilirsin.
Koligatif bir özellik
Osmotik basınç, tıpkı donma noktası alçalması ve kaynama noktası yükselmesi gibi çözünenin türüne değil tanecik sayısına bağlıdır. Bu yüzden büyük moleküllerin mol kütlesini belirlemede de kullanılır. Benzer bir etkiyi donma noktası alçalması hesaplamasında görebilirsin.