HYPERTONISCHE OPLOSSING: COMPONENTEN, VOORBEREIDING, VOORBEELDEN - CHEMIE - 2025

Een hypertone oplossing is een oplossing die, wanneer deze in contact wordt gebracht met een andere oplossing, gescheiden door een membraan dat doorlaatbaar is voor water maar ondoordringbaar is voor opgeloste stoffen, er een nettostroom van water naar toe vindt, totdat een gelijke osmolariteit (concentratie) is bereikt in de twee compartimenten.

Een zeer representatief voorbeeld is wanneer rode bloedcellen in een oplossing worden geplaatst die als hypertoon wordt beschouwd. De osmolariteit van erytrocyten, zoals die van alle extra en intracellulaire lichaamsvloeistoffen, is ongeveer 300 mOsm / L.

Interactie van een cel met een hypertone oplossing. Bron: Gabriel Bolívar.

Daarom moet de osmolariteit van de hypertone oplossing groter zijn dan 300 mOsm / L. Onder deze omstandigheid stroomt er water van binnenuit de erytrocyten naar de omringende oplossing. Hetzelfde gedrag is te zien in elk type cel en wordt over het algemeen weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

Buiten de cel is er een grotere hoeveelheid opgeloste stof (gele cirkels), dus de moleculen zijn bezig ze te hydrateren; dat wil zeggen, er zijn minder "vrije" watermoleculen. De cel geeft water af aan zijn omgeving, vermindert het volume en kreukt als een rozijn. Daarom is het water in de cel meer "geconcentreerd" dan in het extracellulaire medium.

Componenten van hypertone oplossingen

Een hypertone oplossing is samengesteld uit een oplosmiddel, meestal water, en opgeloste stoffen die pure zouten of suikers kunnen zijn, of een mengsel daarvan. De gebruikelijke manier om de concentratie van een oplossing uit te drukken, als functie van het aantal deeltjes en niet zozeer van hun individuele concentraties, is via osmolariteit.

Ook moet er een compartiment zijn dat wordt gescheiden door een semi-permeabele barrière, die in het geval van cellen een lipide dubbellaagse membraan is. Watermoleculen, evenals andere neutrale moleculen, slagen erin om door het celmembraan te sluipen, maar hetzelfde gebeurt niet met ionen.

Het waterige medium dat de cel omgeeft, moet meer geconcentreerd zijn in opgeloste stof en dientengevolge meer "verdund" worden in water. Dit komt doordat de watermoleculen de opgeloste deeltjes omringen, met enkele die vrij in het midden diffunderen.

Deze variatie van vrij water binnen en buiten de cel veroorzaakt een gradiënt waardoor osmose wordt gegenereerd, dat wil zeggen de variatie in concentraties als gevolg van verplaatsing van het oplosmiddel door een barrière, zonder dat de opgeloste stof diffundeert.

Voorbereiding

Een hypertone oplossing wordt op dezelfde manier bereid als alle oplossingen: de componenten van de oplossing worden gewogen en op een bepaald volume gebracht door ze op te lossen in water. Maar om te weten of de oplossing hypertoon is in relatie tot de cellen, moet eerst de osmolariteit worden berekend en kijken of deze groter is dan 300 mOsm / L:

Osmolariteit = m v g

Waarbij m de molariteit van de opgeloste stof is, v het aantal deeltjes waarin een verbinding dissocieert, en g de osmotische coëfficiënt. Dit laatste is een factor die de interactie van elektrisch geladen deeltjes (ionen) corrigeert en de waarde is 1 voor verdunde oplossingen en voor stoffen die niet dissociëren; zoals glucose.

De totale osmolariteit van een oplossing wordt berekend door de osmolariteit van elk van de in de oplossing aanwezige verbindingen toe te voegen.

- Voorbeeld

Bepaal de osmolariteit van een oplossing die 5% glucose (MW = 180 g / mol) en 0,9% natriumchloride (MW = 58,5 g / mol) bevat en concludeer of de oplossing hypertoon is of niet.

Eerste stap

Eerst moet je de molariteit van de glucose berekenen. De glucoseconcentratie is 5 g / 100 ml en wordt uitgedrukt in eenheden van g / L:

(5 g ÷ 100 ml) 1.000 ml

Glucoseconcentratie = 50 g / L

Glucosemolariteit (mol / l) = (50 g / l) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 mol / l

Osmolariteit geleverd door glucose = molariteit · aantal deeltjes waarin het dissocieert · osmotische coëfficiënt (g).

In dit geval is de waarde van de osmotische coëfficiënt gelijk aan 1 en kan deze worden stopgezet. Glucose heeft alleen covalente bindingen in zijn structuur die niet dissociëren in waterige oplossing, en daarom is v gelijk aan 1. De osmolariteit van glucose is dus gelijk aan zijn molariteit.

Osmolariteit geleverd door glucose = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Tweede stap

We berekenen de molariteit en osmolariteit van de tweede opgeloste stof, die NaCl is. We drukken ook de concentratie uit in g / L:

Uitgedrukt in g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) 1.000 ml

= 9 g NaCl / L

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

= 0,153 mol / L

En we berekenen zijn osmolariteit:

Osmolariteit = molariteit 2 1

Natriumchloride valt uiteen in twee deeltjes: een Na ⁺ en een Cl ^- . Om deze reden heeft v een waarde van 2.

Osmolariteit = 0,153 mol / L · 2 · 1

Osmolariteit = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Derde stap

Ten slotte berekenen we de osmolariteit van de oplossing en beslissen we of deze hypertoon is of niet. Hiervoor moeten we de osmolariteit van glucose en de osmolariteit van NaCl optellen:

Totale osmolariteit van de oplossing = 0,277 osm / l + 0,306 osm / l

Osmolariteit van de oplossing = 0,583 Osm / L of 583 mOsm / L

De osmolariteit van de cellen en de vloeistoffen die ze baden: plasma en interstitiële vloeistof, is ongeveer 300 mOsm / L. Daarom kan worden aangenomen dat de glucose- en natriumchloride-oplossing, met een osmolariteit van 583 mOsm / L, een hypertone oplossing is in relatie tot de cellulaire omgeving.

Voorbeelden van hypertone oplossingen

10% dextrose nr. 2 (hypertone glucose-oplossing)

Deze hypertone oplossing bestaat uit 10 g dextrose en gedestilleerd water in voldoende hoeveelheid voor 100 ml. De osmolariteit is 504 mOsm / L.

Deze oplossing wordt gebruikt om een ​​afname van leverglycogeen, een afname van de plasmaglucoseconcentratie en andere stofwisselingsstoornissen te behandelen.

0,45% dextrose

Deze oplossing is samengesteld uit 5 g dextrose, 0,45 g NaCl en voldoende gedestilleerd water voor een volume van 100 ml. De osmolariteit is 406 mOsm / L

Het wordt gebruikt bij de afname van hepatisch glycogeen en bij een tekort aan natriumchloride.

10% mannitol

Deze oplossing bestaat uit 10 g mannitol en gedestilleerd water in een hoeveelheid die voldoende is voor 100 ml. De osmolariteit is 549 mOsm / L.

Het wordt gebruikt om de renale uitscheiding van water te verhogen (osmotisch diureticum) en om nierfalen te behandelen.

Referenties

1. De Lehr Spilva, A. en Muktans, Y. (1999). Gids voor farmaceutische specialiteiten in Venezuela. XXXVª editie. Wereldwijde edities.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8e ed.). CENGAGE Leren.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 februari 2020). Wat is een hypertone oplossing? Hersteld van: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2020). Toniciteit. Hersteld van: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21 september 2018). Wat is hypertone oplossing. Hersteld van: sciencing.com