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1、漫谈渗透现象和渗透压第18卷第1期2O06年3月郑州铁路职业技术学院JournalofZhengzhouRailwayVocationalCollegevo1.18No,1Mar.2(x)6漫谈渗透现象和渗透压陆艳琦孙志红(郑州铁路职业技术学院河南郑州450052)摘要:渗透压是溶液特有的一种属性,渗透压相等的溶液称为等渗溶液.渗透压不等的两种溶液,有高渗溶液和低渗溶液之分.半透膜是只能允许溶剂水分子和部分溶质粒子通过的薄膜.用半透膜将两种渗透压不同的溶液隔开,溶剂水分子和一些溶质粒子就会自发地从低渗溶液渗入高渗溶液,产生渗透现象.渗透理论
2、在临床上具有很大的指导意义和应用价值.关键词:渗透压渗透现象半透膜渗透理论的应用每到秋天,许多家庭喜欢淹制咸菜.把洗净的芥菜疙瘩,萝卜等菜放到浓的食盐水中,大约3o天左右,咸菜就淹好了,芥菜疙瘩,萝卜成了,个头却比原来小了,这是为什么呢?在医院里给病人大量输液时,经常使用生理盐水和葡萄糖溶液,这些溶液的浓度是有严格限制的,不能高也不能低,这又是为什么呢?为了解释清楚这些问题,先让我们了解一个实验吧!大约200多年前,有人为了改变酿酒的方法,做了这样一个实验:在一个圆玻璃桶里盛满酒精,然后用动物的膀胱膜将桶口紧紧封住,再把封住的桶口浸到水里,
3、不久,膀胱膜就鼓起来了,显然,这是水分子透过膀胱膜进入桶里,桶内的液体增多所至.膀胱膜并没有空隙,为什么水分子能穿过它进入桶里,而酒精分子却不能透过它到桶外呢?后来,经过科学家反复研究,发现不但动物的膀胱膜有这种功能,像萝卜皮及生物体内的细胞膜,毛细血管壁等都只能允许某些分子如水分子通过,而其它分子不能透过.人们把这种只允许部分分子(如水分子)通过,而其它分子不能通过的薄膜称为半透膜;把水通过膀胱膜进入到酒精溶液的现象叫做渗透.淹制咸菜,l临床给病人输液要限制溶液的浓度,都可以用渗透现象的相关理论来加以解释.一,渗透现象与渗透压理论将蔗糖溶
4、液与水(纯溶剂)用半透膜隔开(见图1),不久可见蔗糖溶液液面不断上升,说明水分子不断透过半透膜进入浴掖中.这种浴刑zK分于透辽半透膜进入溶液的自发过程称为渗透.不同浓度的两溶液用半透膜隔开时,都有渗透现象发生,比如半透膜两侧均是葡萄糖水,但是浓度不一样,结果浓度大的一侧的溶液体积增大,液面上升,产生渗透(见图2)..0"～,,,/1:■,..:...1_一.÷..'.___:'膜.≯_'.≥-.薹.__.≥萼膜00l__....:::一'薯.-.≯耋.≯-..j...,一矗:-..一::j蔗新分子_t0::,l':≥筹拿于''0j:,::
5、:一'-'水分子图1半透膜示意图i..,;?.;::黼::苷蠢透膜图2渗透现象示意圈渗透现象产生的原因是什么呢?原来由于蔗糖收稿日期:2005—9—28作者简介:陆艳琦(19r70一)女,河南郑州人,郑州铁路职业技术学院医学分院副教授.孙志红(1963一)女,河南邓州人,郑州铁路职业技术学院医学分院助讲.65.秘.曩≯*_誓...一0一一==工■m澎;分子不能透过半透膜,而溶剂水分子却可以自由通过,膜两侧单位体积内溶剂分子数目不等,则单位时间内由纯溶剂进入溶液中的水分子数目比从溶液进入纯溶剂中的数目多.其净结果使蔗糖溶液一侧液面升高,溶液的
6、浓度降低,产生渗透.渗透现象是客观存在的,只要满足下面两个条件,渗透现象就会发生.一是有半透膜存在.常见的半透膜有动物的细胞膜,膀胱膜,腹膜,毛细血管壁等生物膜,人工制造的半透膜有火棉胶膜,玻璃纸,硫酸纸,亚铁氰化铜等,临床上用于血液透析的人工肾也是一种半透膜,它是一种人工合成的高分子膜,比如聚甲基丙烯酸甲酯薄膜,赛璐玢(cello—phane)或铜玢(cupraphane)的透明薄膜.半透膜的通透性不完全一样,但是,他们有一个共同的特点,就是溶剂水分子都可以自由透过.另一个产生渗透现象的条件是半透膜两侧溶液的溶质粒子浓度不等或者说溶液中单
7、位体积内溶剂分子数不等.这样溶剂水分子及一些颗粒比较小,能够穿过半透膜的粒子就会通过半透膜渗透到另一侧溶液中,从而使另一侧溶液的体积增大,产生渗透现象.现在我们不难理解,淹制咸菜的道理了.因为萝卜皮,芥菜疙瘩皮实际上都是半透膜,当把它们漫到浓盐水中时,萝卜皮,芥菜疙瘩皮内外溶液的浓度差别很大,导致水分子从萝卜,芥菜疙瘩往盐水中渗透,它们失去水分,个头就逐渐减小了,而盐中的Na,cl一可以透过萝卜皮,芥菜疙瘩皮渗到里面,从而使它们变咸了.渗透现象不会无止境地进行下去,比如上例中随着半透膜一侧溶液体积逐渐增大,液面不断上升,产生的液体压力逐渐增
8、大,使溶液中的溶剂分子在单位时间内透过半透膜的数目增多.当液面上升到一定高度,增加的液体压力就会使溶剂水分子通过半透膜进入纯溶剂的速度与从纯溶剂进入溶液的速度相等,从而抵消了由于
