Pengertian Osmosis: contoh, kegunaan, mekanisme

Pergerakan pelarut, melalui membran semipermeabel, antara dua larutan dengan konsentrasi berbeda disebut osmosis. Osmosis adalah fenomena fisik yang dihasilkan secara spontan dan tanpa pengeluaran energi.

Pada gilirannya, osmosis adalah proses yang sangat penting untuk kelangsungan hidup sel dan metabolisme sel makhluk hidup, karenanya juga merupakan bagian dari studi biologi.

Kata osmosis berasal dari bahasa Yunani osmos, yang berarti “impuls.”

Osmosis terjadi ketika ada dua larutan yang memiliki konsentrasi berbeda. Dalam hal ini, ketika air atau pelarut bergerak melalui membran semipermeabel, ia melakukannya untuk menyeimbangkan kedua konsentrasi.

Dalam proses osmosis pelarut atau zat yang akan larut cenderung melintasi membran semipermeabel, yang memiliki pori-pori yang tidak memungkinkan lewatnya molekul terlarut, tetapi tidak pelarut.

Dengan cara ini, osmosis terjadi ketika larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah meningkatkan jumlah elemen itu dan yang lain menurun hingga disamakan. Efek ini berlanjut sampai tekanan hidrostatik menyeimbangkan kecendrungan ini.

Dalam osmosis, ada pembicaraan tentang transpor aktif ketika sel melakukan pengeluaran energi dan, transpor pasif ketika pengeluaran energi tidak diperlukan.

Osmosis dapat dilakukan dalam berbagai jenis larutan di mana tekanan osmotik tertentu diberikan sesuai kebutuhan. Berikut ini diidentifikasi:

  • Larutan hipotonik: itu adalah di mana ada konsentrasi zat terlarut lebih sedikit sesuai dengan lingkungan di mana ia ditemukan.
  • Larutan hipertonik: konsentrasi zat terlarut lebih tinggi tergantung pada lingkungan di mana ia ditemukan.
  • Larutan isotonik: larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut dan pelarut yang sama.

Mekanisme osmosis

Osmosis dimulai ketika membran semi-permeabel disebut struktur yang mengandung pori-pori atau lubang, seperti filter apa pun, berukuran molekul. Ukuran pori-pori sangat kecil sehingga memungkinkan molekul kecil, tetapi tidak yang besar, biasanya ukuran mikrometer. Misalnya, mengijinkan molekul air, yang kecil, tetapi tidak dari gula, yang lebih besar melewatinya.

Jika membran seperti yang dijelaskan memisahkan cairan menjadi dua partisi, satu air murni dan satu air dengan gula, beberapa hal terjadi, dijelaskan pada akhir abad ke-19 oleh Jacobus Henricus van Hoff and Gibbs menggunakan konsep potensial elektrokimia dan difusi sederhana, memahami bahwa fenomena terakhir ini menyiratkan tidak hanya pergerakan acak partikel sampai distribusi partikel yang homogen tercapai dan ini terjadi ketika partikel yang datang secara acak dicocokkan dengan partikel yang pergi, tetapi keseimbangan potensi kimia dari kedua partisi.

Potensi kimiawi dari komponen suatu larutan lebih kecil dari jumlah potensi komponen tersebut ketika tidak terikat dalam larutan. Ketidakseimbangan ini, yang secara langsung terkait dengan osmolaritas larutan, menghasilkan aliran partikel pelarut menuju area dengan potensi paling kecil yang dinyatakan sebagai tekanan osmotik yang terukur dalam hal tekanan atmosfer, misalnya: “ada tekanan osmotik 50 atmosfer antara air yang terdealinasi dan air laut “. Pelarut akan mengalir ke dalam zat terlarut sampai potensial ini seimbang atau sampai tekanan hidrostatik menyeimbangkan tekanan osmotik.

Hasil akhirnya adalah, meskipun air mengalir dari zona konsentrasi rendah ke zona konsentrasi tinggi dan sebaliknya, ada aliran bersih yang lebih besar dari molekul air yang beralih dari zona konsentrasi rendah ke zona konsentrasi tinggi.

Dengan kata lain: dengan diberikan waktu yang cukup, sebagian air di daerah tanpa gula akan beralih ke air dengan gula. Air mengalir dari zona konsentrasi rendah ke zona konsentrasi tinggi.

Molekul air melewati membran semipermeabel dari larutan dengan konsentrasi terendah, larutan hipotonik, ke yang dengan konsentrasi tertinggi, larutan hipertonik. Ketika transfer air sama dengan dua konsentrasi, larutannya disebut isotonik.

Pada makhluk hidup, pergerakan air melalui membran sel ini dapat menyebabkan beberapa sel berkerut karena kehilangan air yang berlebihan, atau membengkak, bahkan mungkin pecah, oleh peningkatan berlebihan dalam kandungan seluler air. .

Untuk menghindari kedua situasi ini, dengan konsekuensi bencana bagi sel, mereka memiliki mekanisme untuk mengeluarkan air atau ion melalui transportasi yang membutuhkan pengeluaran energi. Kehadiran garam mineral terlarut dalam kondisi air pergerakan molekul air melalui membran plasma agar sesuai dengan konsentrasi

Osmosis dalam sel tumbuhan dan hewan

Perbedaan osmosis dan difusiOsmosis juga merupakan proses yang digunakan dalam proses pertukaran nutrisi hewan dan sel tumbuhan.

Dalam sel tumbuhan, osmosis melibatkan kombinasi difusi melalui lapisan ganda dari membran dan aliran massa melalui pori-pori membran, pori-pori ini dibentuk oleh aquaporin yang membentuk saluran selektif ke air.

Di sisi lain, dalam sel hewan, osmosis adalah fenomena di mana transportasi air terjadi melalui membran plasma dengan penguatan lapisan ganda fosfolipid.

Ada penyakit yang berhubungan dengan masalah dalam osmosis sel yang menunjukkan gejala seperti:

  • Dehidrasi, kehilangan air dan garam mineral tubuh.
  • Kekurangan transportasi oksigen.
  • Poliuria, manifestasi volume urin lebih tinggi dari yang diharapkan.
  • Polidipsia, peningkatan haus yang abnormal.

Reverse osmosis

Reverse osmosis (osmosis balik) adalah proses yang berlawanan, di mana zat (zat terlarut) dipisahkan dari pelarut dengan menerapkan tekanan permukaan lebih besar dari tekanan osmotik pada membran kedap air yang tidak memungkinkan air untuk lewat, sehingga menentang aliran normal dari osmosis

Proses ini dapat diterapkan dalam beberapa situasi, seperti menghilangkan alkohol dari bir atau whey berkonsentrasi, misalnya, dari keju dan banyak prosedur industri lainnya.

Osmosis dan difusi

Osmosis dan difusi adalah dua jenis transpor pasif yang terjadi antara dua larutan untuk menyesuaikan konsentrasi mereka.

Difusi adalah pengangkutan zat terlarut melalui membran, dari medium yang paling pekat (hipertonik) ke medium yang paling tidak pekat (hipotonik).

Osmosis adalah bagian dari zat yang larut, dari medium konsentrasi tertinggi ke medium konsentrasi terendah.

Tekanan osmotik

Tekanan osmotik adalah jenis tekanan eksternal yang diberikan pada larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi, yang mencegah pengencerannya. Dalam cara yang lebih sederhana, tekanan osmotik adalah kekuatan yang diterapkan untuk mencegah proses osmosis.

Kegunaan

Sebagian besar aplikasi osmosis berasal dari kemampuan untuk secara aktif memisahkan zat terlarut dalam larutan dengan membalikkan osmosis menggunakan membran semipermeabel.

Desalinasi

Melalui prosedur ini dimungkinkan untuk memperoleh air desalinasi (kurang dari 5.000 microsiemens / cm konduktivitas listrik) dari sumber air payau, air laut, yang dalam kondisi normal dapat memiliki antara 20.000 dan 55.000 microsiemens / cm konduktivitas.

Reverse atau osmosis balik saat ini telah menjadi salah satu sistem yang paling efisien untuk menghilangkan garam dan memurnikan air, yang digunakan dalam kapal, pesawat terbang, industri, rumah sakit dan rumah.

Pengurangan kekerasan

Perairan keras mengandung ion kalsium dan magnesium yang dapat mengendap dikombinasikan dengan ion seperti karbonat, sulfat atau hidroksida. Endapan ini menumpuk (menyumbat) di pipa distribusi, pemanas, dll. Dengan osmosis balik endapan ini berkurang. Dalam kasus peralatan industri yang sangat mahal, pengobatan tambahan untuk menukar ion kalsium dengan ion natrium melalui rantai kerak dengan resin sangat dianjurkan.

Loading...

3 comments on “Pengertian Osmosis: contoh, kegunaan, mekanisme

  1. alhafiz

    Mbak artikelnya di banyakkin dong mbak. Kalau bisa mengenai semua pada manusia terutamanya mbak.

  2. budi

    terima kasih, artikel yang sangat bermanfaat. tulis terus gan artikel lain! trm kasih.

  3. Dimyathi

    Mungkin lebih baik lagi jika menyertakan referensi seperti buku.

Comments are closed.