Nā nīnau hoʻohālike a me ke kūkākūkā ʻana o Osmosis
He mea nui ka Osmosis i ka biology e pili ana i ka neʻe ʻana o nā molekala solvent, ʻo ka wai maʻamau, ma o kahi membrane semipermeable mai kahi haʻahaʻa haʻahaʻa a i kahi kiʻekiʻe. He mea koʻikoʻi ka hoʻomaopopo ʻana i nā kumumanaʻo o ka osmosis, ʻoiai no nā haumāna biology, no ka mea, he mau noi maoli ia i nā kaʻina hana ola like ʻole. Aia ma lalo iho kekahi mau pilikia hoʻohālike a me nā kūkākūkā e kōkua iā ʻoe e hoʻomaopopo i ke kumumanaʻo o ka osmosis.
Nīnau 1: Hoʻolaha a me Osmosis i loko o nā Cell Mea kanu
Nīnau:
Ma kahi hoʻokolohua, ua hoʻokomo ʻia kahi hui o nā cell mea kanu i loko o kahi hopena kō me ka nui o ke kō ma mua o ka cytoplasm o nā cell. He aha kāu e manaʻo ai e hana ʻia i nā cell mea kanu a no ke aha?
Kūkākūkā:
Ke waiho ʻia kahi cell mea kanu i loko o kahi hopena i hoʻopaʻa nui ʻia (hypertonic), e neʻe ka wai i loko o ke cell i waho i loko o ka hopena ma waho o ke cell e hoʻāʻo e kaulike i nā nui o ke kō i loko a ma waho o ke cell. Ua kapa ʻia kēia kaʻina hana he osmosis. Ma muli o kēia neʻe ʻana o ka wai, e emi ana ka vacuole cell, e hoʻemi ana i ke kaomi turgor, e hana ana i ka cell e hana i ka plasmolysis. ʻO ke ʻano kēia e emi ana ka protoplast (nā mea o loko o ke cell), a hiki i ka membrane cell ke hoʻokaʻawale mai ka paia o ke cell.
Nīnau 2: Osmosis i nā Hoʻonā Hypotonic
Nīnau:
He aha ka mea e hana ʻia i nā hunaola koko ʻulaʻula ke waiho ʻia i loko o ka wai maʻemaʻe a no ke aha?
Kūkākūkā:
E hana ʻia nā hunaola koko ʻulaʻula i loko o ka wai maʻemaʻe osmosis no ka mea he hypotonic ka wai maʻemaʻe e pili ana i ka cytoplasm o nā hunaola koko ʻulaʻula. E komo ka wai i loko o ke hunaola e kaulike i ka nui o loko a ma waho o ke hunaola. No ka mea, he semipermeable ka membrane o nā hunaola koko ʻulaʻula a ʻaʻohe paia hunaola paʻa o nā hunaola e like me nā hunaola mea kanu, hiki i ke kahe nui o ka wai ke hoʻoulu i nā hunaola e pehu a pahū i ka hopena. Ua kapa ʻia kēia kaʻina hana he hemolysis.
Nīnau 3: Osmosis Kaomi
Nīnau:
Inā he 5 atm ke kaomi osmotic o ka hopena ma kekahi ʻaoʻao o ka membrane semipermeable a he 3 atm ma kekahi ʻaoʻao, ma ke kuhikuhi hea e neʻe ai ka wai a no ke aha?
Kūkākūkā:
E neʻe ka wai mai ka ʻaoʻao me ke kaomi osmotic haʻahaʻa (3 atm) i ka ʻaoʻao me ke kaomi osmotic kiʻekiʻe (5 atm) ma o ke kaʻina hana osmosis. ʻO kēia neʻe ʻana o ka wai e manaʻo e hoʻokō i ka nui kaulike ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka membrane semipermeable. ʻO ke kaomi osmotic kiʻekiʻe e hōʻike ana i ka nui o ka solute kiʻekiʻe, no laila e neʻe ka wai i ka nui kiʻekiʻe e hoʻāʻo e kaulike i ka nui.
Nīnau 4: Osmosis Hoʻohuli
Nīnau:
E wehewehe i ke kumumanaʻo o ka osmosis hoʻohuli a hāʻawi i hoʻokahi laʻana o kona hoʻopili ʻia ʻana i ke ola o kēlā me kēia lā.
Kūkākūkā:
ʻO ka osmosis hoʻohuli he hana ia e kau ʻia ai ke kaomi ma ka ʻaoʻao i ʻoi aku ka nui o ka hopena e koi ai i ka mea hoʻoheheʻe (ʻo ka wai maʻamau) e neʻe i ka ʻaoʻao haʻahaʻa i ʻoi aku ka nui ma o kahi membrane semipermeable. ʻO kēia ke kū'ē i ka osmosis kūlohelohe. Hoʻohana pinepine ʻia kēia ʻenehana i ka distillation wai, kahi e desalinated ai ka wai kai a i ʻole ka wai me nā haumia e hana i ka wai maʻemaʻe a inu. I loko o kahi ʻōnaehana osmosis hoʻohuli, hoʻohana ʻia ke kaomi kiʻekiʻe e koi i ka wai ma o ka membrane, ʻoiai e mālama ʻia a wehe ʻia nā paʻakai a me nā mea hoʻoheheʻe ʻē aʻe.
Nīnau 5: Hoʻokolohua Hoʻāʻo Osmosis
Nīnau:
Ua hana ʻia kekahi mau hoʻokolohua me ka hoʻohana ʻana i nā ʻuala i ʻoki ʻia i mau ʻāpana a hoʻokomo ʻia i loko o nā ʻano paʻakai like ʻole. He aha ka mea e hana ʻia i nā ʻāpana ʻuala i loko o ka wai paʻakai hypertonic?
Kūkākūkā:
I loko o kahi hopena paʻakai hypertonic, e neʻe ka wai i loko o nā ʻāpana ʻuala i waho o ka hopena e hoʻokō ai i ka nui o ke kaulike. ʻO kēia no ka mea ʻoi aku ka nui o ka solute o ka hopena paʻakai ma mua o ka wai i loko o nā ʻuala ʻuala, e hoʻoneʻe ana i ka wai i waho o nā ʻuala. ʻO kēia ke kumu o ka mae ʻana o nā ʻuala a me ka emi ʻana ma muli o ka nalowale ʻana o ka wai. Ua kapa ʻia kēia kaʻina hana ʻo plasmolysis i loko o nā ʻuala mea kanu.
Nīnau 6: Ka helu ʻana o ke kaomi Osmotic
Nīnau:
E helu i ke kaomi osmotic o kahi hopena urea 0,1 M ma 27°C (R=0,082 L·atm/mol·K).
Kūkākūkā:
Hiki ke helu ʻia ke kaomi osmotic (\( \pi \)) me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano hana:
\[ \pi = iCRT \]
Ma hea:
– ʻO \( i \) ka van't Hoff factor (no ka urea, i=1 no ka mea ʻaʻole ia i ionized),
– ʻO \( C \) ka nui o ka molar (0,1 M),
– ʻO \( R \) ke kūpaʻa kinoea (0,082 L·atm/mol·K),
– ʻO \( T \) ka mahana ma Kelvin (27°C + 273 = 300 K).
E hoʻololi i kēia mau waiwai i loko o ke ʻano:
\[ \pi = 1 \times 0,1 \times 0,082 \times 300 \]
\[ \pi = 2,46 atm \]
No laila, ʻo ke kaomi osmotic o ka hopena he 2,46 atm.
Ka hopena
ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ke kumumanaʻo o ka osmosis a me kāna mau noi e hāʻawi i nā ʻike koʻikoʻi i ke ʻano o ka mālama ʻana o nā meaola i ke kaulike wai a pehea e hoʻohana ai ka ʻenehana i kēia kumumanaʻo no nā kumu kūpono. Ma ke aʻo ʻana i kēia mau pilikia hoʻohālike a me nā kūkākūkā, ke manaʻolana nei mākou e hoʻoikaika i kou ʻike i ke kaʻina hana osmosis a me kāna mau noi. ʻAʻole wale ka Osmosis he hanana kūlohelohe akā ʻo ke kumu hoʻi no nā ʻenehana hou he nui.
