परासरण की परिभाषा
ऑस्मोसिस एक विलायक का सहज मार्ग है (जो कि जैविक प्रणालियों में आमतौर पर पानी होता है), उस समाधान से जिसमें विलेय अधिक पतला होता है जिसमें वे अधिक केंद्रित होते हैं; यह आंदोलन - जो कि एक अर्धवृत्ताकार झिल्ली के माध्यम से होता है - तब तक जारी रहता है जब तक कि एक संतुलन की स्थिति नहीं हो जाती है, जिसमें दोनों समाधान समान एकाग्रता प्राप्त करते हैं और बनाए रखते हैं।
व्यावहारिक उदाहरण
ऑस्मोसिस की अवधारणा को बेहतर ढंग से स्पष्ट करने के लिए, हम कल्पना करते हैं कि एक जहाज को एक अर्धसमापनीय झिल्ली (जो केवल विलायक के लिए पारगम्य है - इस मामले में पानी - और विलेय के लिए नहीं) द्वारा समान मात्रा (ए और बी) के दो डिब्बों में विभाजित किया गया है। कम्पार्टमेंट ए में एक जलीय घोल होता है जिसमें एक चम्मच ग्लूकोज को घोल दिया जाता है, जबकि भाग B में हमारे पास समान मात्रा का एक जलीय घोल होता है जिसमें ग्लूकोज के तीन बड़े चम्मच घुल चुके होते हैं (यह इसलिए अधिक केंद्रित है)। यह अंतर झिल्ली के किनारों पर ग्लूकोज के लिए एक एकाग्रता ढाल बनाता है और, क्योंकि यह चीनी इसे पार नहीं कर सकती है, संतुलन ए से डिब्बे तक पानी के पारित होने (जहां ग्लूकोज अधिक पतला होता है) के डिब्बे तक पहुंच जाता है बी (जहां यह अधिक प्रचुर मात्रा में है)। यदि आप पसंद करते हैं, तो आप यह भी कह सकते हैं कि पानी असमस द्वारा उस समाधान से गुजरता है जिसमें यह अधिक केंद्रित (ए) है जिसमें यह एक छोटे माप (बी) में है।
इस प्रवाह के बाद, बी में जल स्तर बढ़ता है और ए में घटता है, दोनों के बीच के स्तर में एक निश्चित अंतर पैदा होता है। यह घटना तब समाप्त होती है जब दो समाधान समान एकाग्रता तक पहुंचते हैं, इसे स्थिर रखते हैं।
हाइपोटोनिक, आइसोटोनिक और हाइपरटोनिक समाधान
अलग-अलग दाढ़ की सघनता (उनमें घुलने वाले कणों की अलग-अलग संख्या) के साथ दो उपाय करने से, निम्न दाढ़ और अतिपरासारी एकाग्रता वाला घोल सबसे अधिक केंद्रित होता है। दो समाधान इसके बजाय आइसोटोनिक (या विषुवतीय) होते हैं, जब उनके पास समान एकाग्रता होती है।
उदाहरण में बस किया गया, समाधान बी हाइपरटोनिक है (इसलिए इसमें अधिक विलेय है) दूसरे की तुलना में (हाइपोटोनिक के रूप में परिभाषित); इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में, विलायक ऑस्मोसिस से हाइपोटोनिक से हाइपरटोनिक समाधान तक ले जाता है। हमने मानक स्थितियों के बारे में बात की, क्योंकि भौतिकी के नियमों के साथ खिलवाड़ करने से, ऑस्मोसिस की अवधारणा को उलटना संभव है और विलायक के पारित होने के लिए अधिक पतला एकाग्रता से अधिक केंद्रित (रिवर्स ऑस्मोसिस) के पक्ष में है।
आसमाटिक दबाव और रिवर्स ऑस्मोसिस
जहाँ तक अभी तक व्यक्त किया गया है, ऑस्मोसिस द्वारा उत्पन्न विलायक का शुद्ध प्रवाह - तब तक जारी रहता है जब तक कि दो समाधान समान एकाग्रता तक नहीं पहुंच जाते हैं। अच्छी तरह से, इस आंदोलन को उच्चतम एकाग्रता के साथ डिब्बे में दबाव लागू करके उलटा, रोका जा सकता है, या उलटा भी किया जा सकता है।
पिछले उदाहरण में डिब्बे बी में एक पिस्टन रखना पर्याप्त है (जिसे हम उच्च एकाग्रता के लिए याद करते हैं), और इसे एक निश्चित बल के साथ नीचे की ओर धकेलते हैं, ए की ओर पानी के पारित होने का पक्ष लेने के लिए; इस मामले में हम रिवर्स ऑस्मोसिस की बात करते हैं।
आसमाटिक दबाव वह दबाव है जो अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक के पारित होने का विरोध करता है; एक परिणाम के रूप में यह परासरण का मुकाबला करने के लिए आवश्यक दबाव है।
जैसा कि अभी तक उल्लेख किया गया है, दो आइसोटोनिक समाधान एक ही आसमाटिक दबाव का दावा करते हैं; इसलिए रेखांकित करने के लिए, कि आसमाटिक दबाव विशेष रूप से समाधान में मौजूद कणों की संख्या पर निर्भर करता है और उनकी प्रकृति पर नहीं।
ऑस्मोसिस और मानव शरीर
प्लाज्मा झिल्ली, जो मानव शरीर की कोशिकाओं को घेरती है, वास्तव में, अर्ध-पारगम्य झिल्ली होती है, जो कि छोटे अणुओं (जैसे पानी और यूरिया) के ऑस्मोसिस द्वारा प्रत्यक्ष मार्ग की अनुमति देती है, लेकिन उच्च आणविक भार वाले (जैसे) प्रोटीन, अमीनो एसिड और शर्करा)। इसलिए शरीर के तरल पदार्थों में ऑस्मोटिक संतुलन कोशिकाओं को एक इष्टतम वातावरण सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है जिसमें रहना है।
यदि हम एक लाल रक्त कोशिका की तरह एक कोशिका लेते हैं और इसे हाइपोटोनिक घोल में डुबोते हैं, तो यह - ओसमोसिस द्वारा - एक सूजन (पानी की अंतर्वेशन द्वारा दी गई) से ग्रस्त है, जो इसे विस्फोट भी कर सकती है। इसके विपरीत, यदि हाइपरटोनिक समाधान में डूबा हुआ है, तो सेल गुजरता है, बाहर की ओर पानी के पारित होने के कारण, एक गंभीर निर्जलीकरण जो इसे सिकुड़ने का कारण बनता है। सौभाग्य से, मानव जीव में कोशिकाओं को उनके आंतरिक वातावरण के संबंध में आइसोटोनिक समाधानों में डुबोया जाता है, और इन तरल पदार्थों को एक ऑस्मोटिक संतुलन में रखने के लिए विभिन्न प्रणालियां हैं।
आसमाटिक दबाव और खाद्य संरक्षण
हम एक पल के लिए एक घर का बना जाम के बारे में सोचते हैं ... चीनी को न केवल इसके स्वाद में सुधार करने के लिए, बल्कि इसके ऊपर और इसके शेल्फ लाइफ को बढ़ाने के लिए भी प्रचुर मात्रा में जोड़ा जाता है। फिर भी उत्पाद के क्षरण में शामिल कई सूक्ष्मजीवों के जीवन के लिए चीनी एक महत्वपूर्ण तत्व है। यह स्पष्ट विरोधाभास ऑस्मोसिस की अवधारणा से अलग है।
