Об осмосе — простым языком
Расскажу простым и понятным языком, что такое осмос, и какая польза нам от использования этого принципа в быту и жизни.
Известно, что идеальной для человека является родниковая вода. Именно она — без запаха, прекрасно утоляет жажду и придает сил. Но почему? Почему родниковая вода так ценится?
На самом деле – все просто. Родник пробивается сквозь толщи, проходит множество слоёв. А это может быть глина, песок, чернозем, гипс, ракушечник. Благодаря подобной структуре почвы и отсеиваются примеси. Очищается она до кристальной чистоты. Вот поэтому родниковая вода – это синоним идеала.
Но почему мы так озабочены поисками этого самого идеала? Почему мы так радуемся, когда находим чистый родник? Почему так жадно пьем из него? Почему в 21 веке – веке технологий – мы так ценим природную чистоту?
Техническое развитие сделало воду общедоступной. Но…
Но несмотря на прогресс качество водопроводной воды ой, как далеко от идеала.
Что же так влияет на качество воды?
Во-первых, застой в трубах. Жир, пробки из песка, излишние изгибы – вот несколько причин застоя воды.
Во-вторых, химия в воде – это тот самый хлор, с помощью которого обеззараживают воду, а также вещества, используемые для умягчения воды.
Наш организм, получив эту воду, тратит силы на переработку и выведение этих «добавок». Но они настолько сильны, что полностью «химические приправы» не выходят, а навсегда остаются и накапливаются. К тому же нарушая функционал органов. Под ударом наши печень, почки и кишечник.
Так что – занавес? «Все пропало?»
Нет. Есть лучик света. Это слово из 5 букв – ОСМОС.
Вот что говорит Википедия: «О́смос (от греч. ὄσμος — толчок, давление) — процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону бо́льшей концентрации растворенного вещества из объема с меньшей концентрацией растворенного вещества».
Этот принцип давно известен биологам — осмос играет важную роль в биологических процессах. Мембрана – основа осмоса — проницаема лишь для молекул воды, кислорода.
Как осмос борется с примесями в воде?
Наша родная вода в кране – это раствор, состоящий из множества молекул – кислорода, водорода и молекул примесей. В примесях — железо, ртуть, медь, нитраты, нефтепродукты, хлор, сероводород и т.д.
Вода под давлением попадает на мембрану. Создается осмотическое давление — молекулы воды проходят, более крупные молекулы примесей остаются на мембране.
Все, все просто.
Вот поэтому вода, прошедшая через мембрану в осмотических системах, чиста от примесей.
Лайфхак: на мембранах указывают индексы 50G, 75G, 100G или 200G.
G — это галлоны, цифры обозначающие производительность мембраны в галлонах в сутки.
До новых встреч. Дмитрий РОМАНОВ
Действуйте! Выбирайте, консультируйтесь, подбирайте, сравнивайте, покупайте, радуйтесь!
Закажите установку в компании ФильтроМир! Круглосуточно отвечаем на ваши вопросы:
Осмос на мойке, что это?
По Ростову и по всей России появились мойки самообслуживания. Их становится все больше. Разное оформление, разные названия, даже разным может быть количество машин, одновременно находящихся на такой мойке.
Разные города и названия, то формат один — вместо автомойщика вы сами, своими руками моете авто.
Зачем ехать и мыться на мойки самообслуживания?
Ответ: выгода. При посещении подобной автомойки вы лично контролируете — и качество мойки, и её стоимость.
Ситуации при которых автомойки самообслуживания будут незаменимы
Скорость.
Качество.
Разные загрязнения — начиная от уличной пыли, заканчивая масляными разводами.
Помывка только определенных участков машины — нужно отмыть только днище или только багажник, или крышу после налета птичек.
Различные комбинации: теплая или холодная вода, осмотическая вода или умягченная, пена или воск.
На мойках самообслуживание подача воды или пены подается дозировано. Вы платите — либо за дозированную подачу (воды, пены, воска) либо за определенное время включения.
Итак, выгоды автомойки — вы сами, на месте, можете выбрать что и как мыть.
Главная фишка моек самообслуживания — это специальная вода.
Увидел на многих автофорумах вопрос: «Насколько на мойках самообслуживания качество мытья машины лучше по сравнению с обычной мойкой? «
Вспомните, как вы сами моете машину. Скорее всего, прикрутив шланг к водопроводу в подъезде или в доме, или к насосу из скважины. Так же и в большинстве автомоек — делают так же!
Чаще всего на «просто» мойках (назову их «мойки старого образца») — воду не очищают. Большинство «просто моек» — это бывшие гаражи, а мытье осуществляется с помощью керхеров.
Во-первых, керхеры и их высокое давление воды — портят краску и автопластик.
Во-вторых, водопроводная как бы «чистая и прозрачная» водичка, несет в себе массу примесей. Именно они являются источником тех самых разводов и белесых пятен на свежевымытой машине.
Что за кнопка «осмос» на автомойке?
Как оказалось, многих волнует, что значит загадочная кнопка «осмос»!
Качественная помывка автомобиля на продвинутых мойках самообслуживания достигается за счет очистки и глубокой фильтрации воды.
Как получается вода на автомойке?
Вот так выглядит оборудование для автомойки:
Обратите внимание на баки сверху слева — в баке прямо-таки голубая вода — прошла очистку и теперь она без примесей.
Машина, после мойки осмотической водой — высыхает без разводов и солевых пятен!
Технология такова: помыв авто, затем можно воспользоваться воскованием, после которого не нужно протирать. Многие такую сушку называют «быстрая сушка» — из-за того, что можно сразу уехать и не требуется дополнительно натирать автохимией.
Все благодаря тому, что осмотическая вода прошла процесс глубокой де-минерализации, при которой вода на поверхности машины высыхает ничего не оставляет на её поверхности. Детальнее про обратный осмос в этой статье.PS Если вы присматриваетесь к такому бизнесу или вы владелец автомойки, то наша команда готова предложить водоочистное обрудование для автомойки любой производительности или можете ознакомится со специальной статьей «очистка воды для мойки
Спасибо, что дочитали!
Будьте здоровы! Пейте чистую и проверенную воду!
Действуйте! Выбирайте, консультируйтесь, покупайте, радуйтесь вместе с ФильтроМиром!
Есть вопросы — мы ответим круглосуточно: наши телефоны (863)268-12-98, (861)218-53-18, наша электронная почта
Информация о чистой воде — там, где удобно!
Новости, советы, обзоры, рекомендации, лайфхаки — присоединяйтесь!
- На сайте есть полезный блог с важной информацией!
- «ФильтроМир» в мессенджерах и соцсетях!
Осмос — что это и где применяется? |
Осмос — это некий процесс протекания молекул растворителя через мембрану, процесс перетекания из менее концентрированной среды в более концентрированную. растворитель проходит через мембрану в менее концентрированный раствор. Мембрана пропускает растворитель, но может не пропускать некоторые вещества.
Обратный осмос
Как видно в названии, обратный осмос является противоположным обычному процессу. Из раствора выдавливается вода под влиянием давления. Данный принцип положен в основу промышленных и обычных бытовых фильтров.
Обратный осмос применяется для очищения воды еще с 1970-х годов. Таким образом, из морской непригодной для питья воды может быть получена питьевая, очищенная, отличная для употребления. Это актуально и для пищевой сферы, и для медицинской. Данная технология способна помогать очищать воду при наличии частиц самых минимальных размеров. Происходит очистка воды от следующих веществ:
- красители;
- маленькие молекулы;
- нитраты;
- ионы натрия сульфаты.
Если необходимо провести более жесткую очистку. Следует перед данным процессом механически или с применением фильтрации нано-, микро-, ультра- удалить большие, содержащиеся в воде инородные вещества.
Процесс осмоса положен в основу многих вещей. Это технология, созданная самой природой. По такому принципу функционирует клетка крови человека — мембрана полупроницаемая пропускает только полезные вещества, воду, кислород, а уже растворенные белки не выходят из мембраны обратного. На данном принципе построен и рост растений.
Фильтры, функционирует на основе обратного осмоса
Комплектация фильтров складывается из:
- 2-3 предфильтров.
- Мембраны.
- Постфильтра.
- Емкости с минимум 4-я литрами воды.
Система очистки воды из скважины
Это непременный атрибут для загородного дома. Качество воды из скважины лучше всего определить лабораторным способом. Очистка воды из скважины до питьевой должна происходить с учетом всех предосторожностей. Обустройство скважины предполагает наличие фильтров для очистки воды. Как правило, они подразделяются на:
— системы аэрации
— механические;
— фильтры тонкой очистки.
— фильтры-обезжелезиватели;
— уф-стерилизаторы;
— смягчители;
Скважину необходимо осматривать, проводить работы по очистке, определять регулировка насоса и так далее. Все эти и многие другие мероприятия помогают наилучшим образом очищать воду, что крайне важно для здоровья.
Что такое осмос на автомойке и для чего он нужен
Обратный осмос на автомойке — это важный этап обессоливания воды, который в последствии позволяет избежать появления разводов от высохших капель, помутнения лакокрасочного налета, а также появления неприятных пятен, которые могут повредить внешнее покрытие кузова. Растворенные соли встречаются в любой воде, какой бы чистой на первый взгляд она ни была, поэтому эксперты советуют владельцам автомоек приобрести установку обратного осмоса, благодаря которой они смогут повысить качество своих услуг.
Зачем нужна установка обратного осмоса для автомойки
Автовладельцы, которые пользуются мойками самообслуживания, не раз замечали, что после чистки автомобиля на его поверхности остается белый налет. Это связано в первую очередь с жёсткостью воды. На таких автомойках клиенты надеются получить такой же сервис, как и в профессиональных боксах. Однако, сами редко используют губки и шампуни. Обратноосмотическая вода отлично справляется со сложными загрязнениями, солью и реагентами, при этом не оставляя грязных разводов. Осмос является отличным решением, как для профессиональных моек, так и автомоек самообслуживания. Более подробно про системы обратного осмоса.
Особенности обратного осмоса для автомойки
Установка обратного осмоса на автомойке незаменима и позволяет избавиться от посторонних примесей в воде, которые впоследствии остаются в виде разводов на кузове вашего автомобиля.
Данная технология имеет свои особенности, которые следует учитывать при использовании:
- Вода, которая поступает из автономного источника, часто имеет большое количество примесей. Перед подачей на осмос такую воду необходимо дополнительно очистить с помощью различных фильтров. После обратного осмоса вода становится практически дистиллированной и не оставляет грязные разводы.
- Для сервиса автомойки необходимо большое количество чистой воды. Зачастую системы обратного осмоса на высокую производительность стоят не малых денег. Однако есть решение: накопление подготовленной воды в большие емкости. Это позволит хранить очищенную воду и подавать ее с помощью насоса в нужное для клиента время.
- Прочная конструкция, устойчивая к коррозии. В условиях повышенной влажности это является ключевым моментом. Установки обратного осмоса надежны и долговечны на всем сроке эксплуатации.
Как работает система обратного осмоса на автомойке
Работает обратный осмос по следующему принципу: Исходная вода (раствор) подается на установку, где с помощью повышающего насоса пропускается через полупроницаемые мембраны из синтетического волокна. Поры мембраны настолько малы, что через них проходят только молекулы воды. Посторонние примеси задерживаются на установке и впоследствии удаляются в дренажную систему. Более подробно о принципе работы установок обратного осмоса читайте в нашей статье: «Что такое обратный осмос».
Из чего состоит установка обратного осмоса
Важно учитывать, что воду из водопровода, скважины или колодца нельзя напрямую подавать на обратный осмос. Мы советуем в комплекте с обратноосмотической системой установить фильтры, которые подготавливают воду перед подачей в систему. С различными примесями отлично справляется фильтр с активированным углем, который обеспечивает системе надежную защиту от хлора (обычно на городских станциях водоподготовки хлорируют воду, а хлор — достаточное агрессивное вещество). На верхней части фильтра располагается автоматический промывной клапан, который выполняет все задачи по удалению хлора. Для задержки ионов железа используют фильтры обезжелезивания. Для умягчения воды — ионообменные фильтры.
Однако, и в самой установке обратного осмоса предусмотрены картриджные фильтры. После предочистки вода поступает в вертикальный многоступенчатый насос, работающий при давлении до 15 бар. Далее вода подается на мембранные элементы (количество мембран зависит от мощности оборудования), где проходит процесс очистки. Работа системы контролируется с помощью автоматического шкафа управления. Показатели качества воды можно отследить с помощью манометров, ротаметров и пробоотборников.
Как подобрать установку обратного осмоса для автомойки самообслуживания
Оптимальной производительностью обратного осмоса для автомоек является 12,9 л/минуту. В среднем на очистку одного автомобиля уходит 10-15 литров очищенной воды (20-30 литров на автоматических мойках). При выборе подходящего оборудования в первую очередь следует обратить внимание на тип мойки (ручная или автоматическая, а также средний расход воды в день). Не смогли сами определиться с выбором установки? Тогда доверьтесь специалисту. Просто оставьте заявку на нашем сайте и мы подберем для вас наиболее выгодный вариант.
Где заказать систему обратного осмоса для автомойки
Обратный осмос — незаменимая технология на автоматических и ручных мойках. Позволяет не только удалить всю грязь с поверхности кузова автомобиля, не оставляя при этом следов, но и продлить срок службы транспортного средства. Заказать систему обратного осмоса вы можете в нашей компании. Наша компания имеет ряд преимуществ:
- Доступные цены на оборудование высокого качества.
- Предоставление консультации по всем интересующим вопросам.
- Надежность оборудования.
- Постоянно пополняем наш ассортимент и готовы предлагать только современные инновационные решения.
- Гарантия на системы и работы каждому клиенту.
Купить осмос для автомойки и задать интересующие вопросы вы можете по телефону 8-499-391-39-59 или почте [email protected]. Или заказать обратный звонок на нашем сайте.
Заявка на подбор оборудования
ОСМОС — это… Что такое ОСМОС?
осмос — осмос, а … Русский орфографический словарь
ОСМОС — свойство жидкостей соединяться, даже когда они разделены к. н. пористой перегородкой, также и самое это просачивание жидкостей. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. ОСМОС см. ЭНДОСМОС и… … Словарь иностранных слов русского языка
ОСМОС — (от греч. osmos толчок давление), односторонний перенос растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамическому… … Большой Энциклопедический словарь
осмос — осмоз Словарь русских синонимов. осмос сущ., кол во синонимов: 2 • осмоз (1) • электроосмос … Словарь синонимов
Осмос — (от греч. osmos толчок, давление) диффузия веществ в виде ионов через полупроницаемые клеточные мембраны. Осмос, направленный внутрь клеток, называется эндосмосом, наружу экзосмосом. Основной канал обмена веществ организмов с окружающей средой.… … Экологический словарь
осмос — – проникновение молекул растворителя через мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] Осмос – диффузия растворителя через полупроницаемую… … Химические термины
ОСМОС — (от греческого osmos толчок, давление), самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворённое вещество. Для того чтобы сохранить первоначальный состав раствора, необходимо приложить к раствору… … Современная энциклопедия
ОСМОС — ОСМОС, осмоса, муж. (греч. osmos толчок, давление) (физ.). Просачивание жидких веществ сквозь полупроницаемые животные или растительные перепонки, ткани. Явление осмоса играет большую роль в обмене питательными веществами в организме. Толковый… … Толковый словарь Ушакова
ОСМОС — (от греч. osmos толчок … Физическая энциклопедия
осмос — явление переноса растворителя через непроницаемую для растворенных веществ мембрану, разделяющую два раствора разной концентрации. Играет большую роль в жизнедеятельности живых организмов, используется при исследовании полимеров, биол. структур.… … Словарь микробиологии
Осмос, что такое. Прямой и обратный осмос
Осмос, что такое. Прямой и обратный осмос
Понять, что такое системы обратного осмоса, можно лишь ознакомившись с принципом работы прямого осмоса.
Он лежит в основе жизнедеятельности всех без исключения живых организмов на нашей планете. Подобным образом происходит процесс снабжения клеток растений и животных микроэлементами и прочими полезными веществами, этот же природный процесс лежит в основе водно-солевого баланса.
В двух словах данный процесс можно описать так:
- По одну сторону полупроницаемой мембраны располагается раствор неких веществ (например, соляной), а с другой – чистая вода.
- В данной ситуации будет происходить процесс проникновения чистой воды сквозь мембрану, и разбавление ей раствора.
- Происходит этот процесс диффузии до тех пор, пока осмотическое давление, под действием которого происходит перемещение молекул воды в раствор, не сравняется с гидростатическим. Тогда система приходит в равновесие.
При обратном осмосе весь процесс повторяется с точностью до наоборот. Он происходит под действием не осмотического, а гидростатического давления, которое заставляет раствор проходить сквозь мембрану, проникая в резервуар с чистой водой.
Схема циркуляции воды в установке обратного осмоса.
Мембрана исполняет роль фильтра, пропуская сквозь себя молекулы воды, и задерживая растворённые в ней примеси. Это свойство лежит в основе принципа действия обратного осмоса, использующегося в современных бытовых фильтровальных установках.
Принцип работы мембранного фильтра.
Мембранные фильтры обратного осмоса имеют такой размер отверстий, что может пропускать сквозь себя только молекулы воды, задерживая все растворённые примеси, в том числе и болезнетворные микроорганизмы. Процеженная и пригодная к употреблению вода подаётся в кран, а отфильтрованный осадок удаляется в канализацию.
Главным рабочий компонент фильтра на основе обратного осмоса – полупроницаемая мембрана, выступающая в качестве последнего, и основного барьера на пути различных загрязнителей. Сквозь неё, под давлением, пропускается вода, ранее уже прошедшая предварительную фильтрацию. Мембрана обратного осмоса имеет в среднем величину пор в 1:10000 мм, и не пропускают сквозь себя никаких растворителей, лишь молекулы воды способны просочиться сквозь них.
Осмос, что такое на автомойке. Обратный осмос на автомойке самообслуживания
Любая вода представляет собой примесь минералов и солей, способных оставлять разводы на кузове после мытья автомобиля. Лучшее решение в этом случае – выбрать автомойку, где используется специально очищенная от лишних компонентов вода.
В Киеве автомойка самообслуживания появилась всего лишь несколько лет назад, но уже собрала группу верных поклонников среди столичных автомобилистов. Количество клиентов автомойки продолжает стабильно увеличиваться каждый день. Низкая цена наряду с европейским качеством – отличительная особенность автоматических бесконтактных моек. На автомойке самообслуживания Car Wash Point используется высокотехничное оборудование DIBO из Бельгии, комплектующие и аксессуары Mosmatic из Швейцарии и люксембургская органическая автохимия компании Flowey. Услуги автомойки обойдутся вам всего лишь в 20 гривен.
Услуги автомойки самообслуживания Car Wash Point
Набору функций автомойки самообслуживания позавидует самая дорогая мойка.
Предварительная мойка
С помощью аппарата высокого давления на автомойке происходит предварительная мойка машин и ополаскивание.
Нанесение активной пены
Также существует услуга мойки со щетками и нанесения активной пены. В силу своей структуры активная пена проникает даже в самые труднодоступные участки кузова, отмывая даже мало заметную грязь.
Покрытие воском
Не последнюю роль играет на мойке самообслуживания воск. Покрытие воском не только придает кузову блеск, но также сокращает время высыхания автомобиля и оберегает его лакокрасочное покрытие. После покрытия воском вода быстро стекает с кузова – и машина высыхает.
Обратный осмос
Одна из новейших услуг мойки автомобилей – обратный осмос. При включении обратного осмоса вода под действием высокого давления проходит через полупроницаемую мембрану, где очищается от минеральных солей. В результате деминерализации воды на кузове автомобиля не появляются пятна и разводы. К тому же, автомобиль после обратного осмоса можно не вытирать.
В Киеве пост мойки самообслуживания Car Wash Point можно найти в Голосеевском районе возле Теремков, в Святошинском районе возле Нивок и в Соломенском районе на Севастопольской площади. Кроме того, можно найти автомойку самообслуживания и в городе Обухов.
Осмос, что такое в биологии. Прямой осмос
Прямой (также естественный или обычный ) осмос — осмотический процесс, в котором растворитель (обычно вода), отделённый от раствора полупроницаемой мембраной , самопроизвольно переходит через мембрану в сторону раствора.
Суть процесса состоит в следующем: с одной стороны полунепроницаемой мембраны находится солёная вода, которую нужно опреснить; с другой стороны мембраны — концентрированный раствор специально подобранного вещества. Под действием сил прямого осмоса пресная вода просачивается сквозь мембрану со стороны солёной воды в сторону концентрированного раствора, разбавляя его. После чего меняют температуру полученного раствора, вещество покидает (разлагается либо выпадает в осадок) раствор, и в итоге получается раствор концентрации меньшей, чем исходная солёная вода.
Далее уже полученный раствор подвергается опреснению тем или иным методом, — в том числе можно использовать метод, описанный выше, — но теперь для приготовления концентрированного раствора используется другое специально подобранное вещество. Так как концентрация растворённых веществ в полученном растворе ниже, чем в исходном, то дальнейшее его опреснение требует меньших затрат энергии (например, при использовании метода обратного осмоса). В результате использования данного метода часть дорогостоящей электрической энергии заменяется на дешёвую низкопотенциальную (порядка 100 °C) тепловую энергию (в частности, солнечную).
Пример 1
Берётся концентрированный раствор карбоната аммония , который находится по другую сторону полупроницаемой мембраны от солёной воды. Пресная вода проникает в раствор карбоната аммония, разбавляя его. Затем раствор карбоната аммония нагревается до температуры 60-80 °С, карбонат аммония разлагается и покидает раствор, — и в итоге получается почти дистиллированная вода. Её можно дополнительно опреснить или использовать без обработки в целях орошения. Карбонат аммония при этом регенерируется и используется многократно.
Пример 2 — получение питьевой воды из пресной непитьевой воды
С одной стороны полупроницаемой мембраны находится сироп глюкозы , сахарозы или подобного им вещества. С другой стороны мембраны подаётся непитьевая пресная вода, к примеру, загрязнённая бактериями. Пресная вода просачивается сквозь мембрану, при этом вирусы и бактерии проникнуть через неё не могут. В результате получается подслащённая питьевая вода. Этот метод, спасающий людей от обезвоживания, применяется в экстренных случаях, например, при стихийных бедствиях.
Осмос, что это такое. Обратный осмос: что это такое
Обратный осмос — это метод очистки воды, при котором раствор проходит под давлением через специальную синтетическую мембрану, где задерживаются до 98% минеральных солей и примесей. Впервые о процессе обратного осмоса заговорили еще в 50-х годах 20 века. Сегодня обратный осмос считается наиболее эффективным способом в области водоподготовки. Пользуется спросом, как у промышленных предприятий, так и в частных домах. Пермеат обратного осмоса это очищенная вода, которая подается на технические и питьевые нужды.
Что такое осмос и обратный осмос: в чем различия
Явление осмоса ( прямой осмос ) лежит в основе обменных процессов всех живых организмов на клеточном уровне. Благодаря ему «работают» водно-солевой обмен, получение питательных веществ, вывод продуктов жизнедеятельности. Для протекания процесса нужны раствор, растворитель и разделяющая их полупроницаемая мембрана, которая является барьером для растворенного вещества.
Прямой осмос — это баромембранный массообменный процесс. Его можно описать следующим образом: со стороны растворителя возникает осмотическое давление, которое заставляет его молекулы переходить на сторону раствора и разбавлять его. Увеличение объема раствора сопровождается ростом гидростатического давления. Процесс прекращается, когда статическое и осмотическое давления приходят в равновесие.
Важно! В растительных и животных организмах роль полупроницаемой перегородки играет стенка клетки. Искусственные мембраны изготавливаются из органической синтетики.
Если приложить давление со стороны раствора, процесс пойдет в другую сторону. Это и есть обратный осмос. В процессе обратного осмоса по одну сторону мембраны повышается концентрация раствора, а по другую — увеличивается объем растворителя.
Видео просто о сложном: Что такое осмос и с чем его едят?
Минерализатор осмоса — что это такое? | Очистка воды
Прозрачность текущей из крана воды не говорит о ее чистоте: по дороге от водозабора до потребителя она собирает массу примесей, которые попадают в желудок и кишечник, вызывая болезни слизистых оболочек. Обратноосмотический фильтр — система, которая делает питьевую воду действительно чистой, вкусной и нейтральной для организма, но, увы, забирает часть полезных минералов. Восстановить их может минерализатор. Подробно об этом устройстве — в нашей статье.
Функции минерализатора осмоса
Обратноосмотические фильтры очищают воду полноценно и качественно, задерживая до 99% лишних веществ. Вкус ее отличается от воды, текущей из крана, и это может смущать людей, привыкших к обычной сырой воде. Чтобы вернуть любимый вкус, производители фильтров обратного осмоса добавляют в свои системы минерализаторы. В такие блоки вода поступает уже очищенной. Омывая минералы, она растворяет небольшую их часть, приобретая вкус, близкий к природному.
Собственно минерализатор – это белая или прозрачная колба, в которую загружены камешки. Камешки — нужные организму минералы, задержанные предыдущими частями обратноосмотического фильтра.
Обязателен ли минерализатор для водяного фильтра с обратным осмосом?
Когда вода проходит через фильтр обратного осмоса, она освобождается от всей грязи и солей. Но обратноосмотические системы не могут удалить из нее безвредные растворенные газы – кислород и СО2. Оставаясь в воде, эти газы могут служить причиной повышения кислотности (а значит нарушению баланса pH).
В большинстве минерализаторов содержится карбонат кальция, который вымывается очищенной водой. В некоторых минерализаторах также содержится магний. Оба минерала нормализуют кислотность воды и делают ее вкусной.
Если стоит вопрос, выбирать ли обратноосмотический фильтр с минерализатором или без него, лучше потратить время на поиски качественного (и несколько более дорогого) минерализатора. Производители, экономящие на качестве, вводят в колбы добавки, которые растворяются в воде очень быстро и делают ее горьковатой. Привкус горечи у очищенной воды — признак дешевого карбоната кальция в минерализаторе. Кроме того, в нем может содержаться лишнее для организма железо и марганец. Чтобы избежать таких проблем, стоит выбирать качественные фильтры и быть готовыми доплатить за минерализатор.
Когда минерализатор не нужен?
Обогащенную минералами воду нежелательно:
- заливать в чайники, утюги, увлажнители воздуха, аква-пылесосы;
- заправлять в бачок стеклоомывателя.
Воду с минеральными добавками можно просто пить в сыром виде, для всего остального лучше использовать воду, пропущенную мимо минерализатора. Чтобы обеспечить себя водой обоих видов, можно купить систему с двойным краном.
Выбираем фильтр с минерализатором
Перед покупкой системы решите:
- Насколько чистая вода вам нужна. Максимальное количество ступеней очистки — 7, но для использования водопроводной воды в бытовых целях достаточно 5 ступеней, включая минерализатор.
- Какого размера накопительный бак точно поместится под мойку. Технические характеристики баков производители всегда указывают на сайтах.
- Готовы ли вы доплатить за качественную систему. Выберите чуть более дорогой обратноосмотический фильтр с минерализатором, чем планировали изначально, если нашли производителя с хорошей репутацией, и в вашем доме проживает более 3 человек (т.е. система будет эксплуатироваться часто и помногу).
Фильтр обратного осмоса с минерализатором — самый эффективный метод очистки водопроводной питьевой воды.
Осмос— обзор | Темы ScienceDirect
12.12.3.4 Гипер- и гипоосмоляльность
Принцип осмоса является центральным во всей биологии, однако потенциальная осмотическая нагрузка, связанная с введением высоких доз малых молекул, редко рассматривается в токсикологии. В дополнение к прямым гиперосмотическим эффектам химического воздействия (Glasser et al. 1973) гиперосмоляльность может также косвенно быть результатом обезвоживания, повышенного потребления соли, потери воды в организме из-за рвоты или ингибирования реабсорбции воды в собирательном канале почек ( е.г., несахарный диабет). И наоборот, такие соединения, как морфин, никотин, некоторые транквилизаторы и анестетики, увеличивают реабсорбцию воды в почках и, таким образом, могут вызывать гипоосмоляльность.
Как и в случае кислотно-щелочного баланса, существует множество материнских систем, которые жестко регулируют осмоляльность внеклеточной жидкости, среди них центры жажды в головном мозге, влияющие на потребление воды, и аргинин-вазопрессин, контролирующий реабсорбцию воды в собирательных протоках почек. На клеточном уровне концентрации ионов натрия и хлорида являются основными определяющими факторами осмотического давления.Белки в плазме и интерстициальной жидкости также являются важным источником осмотического давления, обычно называемого онкотическим или коллоидно-осмотическим давлением. Это особенно важно при движении растворенных веществ через стенки капилляров.
Исследования доимплантационных эмбрионов продемонстрировали повышенную экспрессию генов, таких как p38 MAPK и CCM2, в ответ на гиперосмотическую среду (Fong et al. 2007), хотя мы знаем, что эмбрионы на этих ранних стадиях могут быть очень чувствительны к изменениям осмоляльности. .Имеются ограниченные данные относительно осморегуляции во время органогенеза, хотя одно исследование (Carney et al. 1996) показало, что концептуальные крысы GD 10.5, культивированные с интактной плацентой висцерального желточного мешка, нормально росли в культуральной среде, которая была чрезвычайно гипертонической (418 мОсмоль кг -1. H 2 O, против 299 для управляющих сред). Плацента висцерального желточного мешка может играть решающую роль в поддержании осмоляльности эмбриона. Например, обработка трипановым синим эмбрионов in vivo и in vitro вызвала лизосомное повреждение эндодермы висцерального желточного мешка, снижение осмоляльности экзоцеломической жидкости и соответствующее увеличение частоты возникновения отека эмбрионов (Rogers et al. 1985). Противоположный эффект наблюдался после лечения лейпептином, ингибитором активности лизосомальной протеиназы желточного мешка, который вызывал увеличение осмоляльности экзоцеломической жидкости и пороки развития, характеризующиеся уменьшением объема нервной трубки (Daston et al. 1991b). Эмбриональный отек, образование пузырей и кровоизлияние являются обычными реакциями на многие тератогенные агенты, что позволяет предположить, что эмбрион может иметь ограниченную способность справляться с изменениями осмоляльности.
На ранних стадиях развития плода инъекция гипотонических или гипертонических растворов матери вызывает эквивалентные изменения осмоляльности плазмы матери и плода (Bruns et al. 1964; Dancis et al. 1957). Последствия этих изменений неизвестны, хотя есть некоторые данные исследований на беременных овцах, предполагающие, что длительная гиперосмоляльность плода (вызванная недостатком воды у матери) может наложить отпечаток на гипоталамо-гипофизарную систему регуляции аргинина вазопрессина (Ramirez et al. 2002). После того, как почки плода станут функциональными, осмотические проблемы могут быть решены путем концентрации или разбавления фетальной мочи и выведения этой мочи в амниотическую полость.
Осмос — определение и примеры
Определение осмоса
Осмос — это чистое движение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану. Это похоже на диффузию, поскольку движение вниз по склону , что означает от более высокой концентрации к более низкой. Однако при осмосе движение должно происходить через полупроницаемую мембрану. Без этого элемента его нельзя назвать осмосом.
В то время как диффузия часто изображается как чистое движение растворенных веществ между двумя растворами, осмос — это чистое движение молекул растворителя, таких как молекулы воды.Различная концентрация молекул воды между двумя сторонами мембраны — это то, что заставляет воду двигаться, чтобы уравнять концентрации двух областей.
Определение осмоса
В биологии осмос определяется как чистое движение молекул воды через полупроницаемую мембрану (например, клеточную мембрану) из области выше в область ниже водного потенциала. Другие определения осмоса следующие:
- Процесс диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану из области низкой концентрации растворенного вещества в область высокой концентрации растворенного вещества
- Тенденция воды течь из гипотонической среды. раствор (низкая концентрация растворенных веществ) в гипертонический раствор (более высокая концентрация растворенных веществ) через полупроницаемую мембрану
В химии осмос определяется аналогично.Это переход чистого растворителя из раствора с меньшей концентрацией растворенных веществ в раствор с большей концентрацией, когда два раствора разделены мембраной, которая избирательно предотвращает прохождение молекул растворенного вещества, в то же время позволяя молекулам растворителя проходить через них.
Этимология
Термин осмос — это латинизированная форма устаревшего осмоса . Производное слово осмотический , которое определяется как относящееся к природе осмоса. Так, например, осмотическое давление — это давление , которое возникает из-за осмоса.
Как работает осмос
Схематическая диаграмма, показывающая, как работает осмос
Для того, чтобы возник осмос, должны присутствовать следующие элементы: (1) чистое движение молекул воды вниз по склону, (2) селективно проницаемая мембрана и (3) ) осмотический градиент. Молекулы воды имеют тенденцию перемещаться, и они перемещаются на вниз по , то есть из области с высокой концентрацией воды (или с меньшим количеством растворенных веществ) в область с низкой концентрацией воды (или с более высокой концентрацией растворенных веществ). Если нет чистого движения воды, это нельзя назвать осмосом.Он также должен включать полупроницаемую мембрану для перемещения. Без него процесс будет лишь диффузией, а не осмосом. Поскольку молекулы воды являются полярными молекулами, им нужны белки каналов, чтобы двигаться вниз по градиенту их концентрации. Эти канальные белки встроены в клеточную мембрану и обеспечивают гидрофильный проход, через который может перемещаться вода. Что заставляет молекулы воды двигаться, так это осмотический градиент (давление), то есть разница в осмотическом давлении между двумя растворами.Мера относительной тенденции воды перемещаться из одной области в другую называется водным потенциалом . Обычно его обозначают греческой буквой Ψ (пси). Растворы с разной тоничностью вызовут чистый поток воды через клеточную мембрану.
Осмотические типы растворов
На этой диаграмме показано, как осмос и тоничность растворов влияют на клетку. Клетка в гипотоническом растворе приводила к оттоку воды, заставляющей клетку сжиматься.В изотоническом растворе клетка, по-видимому, остается той же, поскольку количество молекул воды, покидающих клетку, примерно такое же, как количество воды, поступающей в клетку. В гипотоническом растворе клетка набухла от притока воды.Раствор состоит в основном из растворенного вещества (вещества, которое необходимо растворить) и растворителя (компонента, растворяющего растворенные вещества). Концентрации компонентов двух растворов должны определять, является ли раствор изотоническим , гипотоническим или гипертоническим по сравнению с другим раствором.
Изотонический
Изотонический раствор — это раствор, в котором количество растворенных веществ в основном равно и , как и количеству растворенных веществ в другом растворе. Например, клетка, которая на изотонична внешнему раствору, означает, что и внутриклеточная жидкость клетки, и окружающая жидкость будут иметь одинаковое осмотическое давление и одинаковый водный потенциал. В этом случае не будет движения молекул воды net между ячейкой и внешней жидкостью.
Гипотонический
Гипотонический раствор — это раствор, который имеет более низкое осмотическое давление (или содержит меньше растворенных веществ), чем другой раствор, с которым он сравнивается. В этом случае вода движется к области с меньшей концентрацией воды или к области с более высокой концентрацией, чтобы разбавить раствор . Например, когда жидкость, окружающая клетку, является гипотонической , вода будет перемещаться через мембрану к более концентрированному раствору, который находится внутри клетки.
Гипертонический
Гипертонический раствор — это раствор, который явно противоположен гипотоническому раствору. Гипертонический раствор будет содержать больше растворенных веществ и меньше воды, чем другой раствор. Если клетку погрузить в гипертонический раствор, вода выйдет из клетки, чтобы разбавить раствор снаружи.
Примеры осмоса
Осмос в клетках животных
В биологических системах осмос необходим, поскольку многие биологические мембраны полупроницаемы, и это приводит к различным физиологическим эффектам.Например, когда клетки животных подвергаются воздействию гипертонической среды (или более низкой концентрации воды), вода покидает клетки, вызывая сокращение клеток. Это состояние обозначается как crenation . И наоборот, когда клетки животных помещаются в гипотоническое окружение (или в более высокую концентрацию воды), молекулы воды перемещаются в клетки, вызывая их набухание. Если осмос продолжится и станет чрезмерным, клетки в конечном итоге лопнут.
Осмос в растительных клетках
В растительных клетках не происходит разрыва клеток из-за слишком большого притока воды.Растения способны противостоять чрезмерному осмосу через свои клеточные стенки и вакуоли. Клеточная стенка оказывает осмотическое давление, которое стабилизирует растительную клетку. Фактически, осмотическое давление — это то, что заставляет растения оставаться в вертикальном положении. Большая вакуоль внутри растительной клетки также помогает посредством осморегуляции, регулирующего процесса, при котором регулируется водный потенциал, так что осмотическое давление внутри клетки поддерживается в оптимальном диапазоне.
Клетки растений, однако, не защищены от оттока воды. Когда растительная клетка находится в гипертонической среде, клеточная стенка не может предотвратить потерю воды клеткой.Это приводит к сокращению клеток или их вялости.
См. Также
Ссылки
- Biology-Online Editors. (2014, 12 мая). Диффузия и осмос. Взято с веб-сайта биологического онлайн-словаря Биология-онлайн-словарь: https://www.biologyonline.com/dictionary/diffusion#Diffusion-and-osmosis
- Biology-Online Editors. (2014, 12 мая). Тургорное давление и осмос. Получено с веб-сайта биологического онлайн-словаря Биология-онлайн-словарь: https: // www.biologyonline.com/dictionary/turgor-pressure#Turgor-pressure-and-osmosis
- Биологические онлайн-редакторы. (2014, 12 мая). Градиент концентрации и осмос. Взято с веб-сайта биологического онлайн-словаря Биология-онлайн-словарь: https://www.biologyonline.com/dictionary/concentration-gradient#Concentration-gradient-and-osmosis
- Biology-Online Editors. (2014, 12 мая). Пассивный транспорт. Получено с веб-сайта биологического онлайн-словаря Биология-онлайн-словарь: https: //www.biologyonline.ru / dictionary / passive-transport
© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется Biology Online Editors
Определение осмоса Merriam-Webster
os · mo · sis | \ äz-ˈmō-səs , в качестве- \1 биология : процесс, при котором жидкость (особенно вода) проходит через стенку живой клетки.
2 : способность учиться и понимать вещи постепенно, без особых усилий. Похоже, она изучает иностранные языки с помощью осмоса /.
1 : перемещение растворителя (например, воды) через полупроницаемую мембрану (как в живой клетке) в раствор с более высокой концентрацией растворенного вещества, который стремится уравнять концентрации растворенного вещества на двух сторонах мембраны. 2 : процесс абсорбции или диффузии (см. Смысл диффузии 3a), указывающий на поток осмотического действия особенно : ассимиляция обычно без усилий, часто бессознательная (см. Смысл ассимиляции 4) выучил несколько языков с помощью осмоса — Роджер КимбаллИстория и этимология осмоса
ранее осмос в том же смысле + -озис, после эндосмос, экзосмос ; осмоса генерализованный из эндосмоса «прохождение через мембрану из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией» и экзосмоса «прохождение через мембрану из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией» (позже эндосмос , exosmosis ), оба заимствованы из французского, от end- end-, ex- ex- entry 2 + -osmose, от греческого ōsmós «толкать, толкать» (от ōthéō, theîn ) толкать, толкать «+ — (s) mos, результирующий суффикс существительного) + французский -ose -osis; ōthéō, ōtheîn , вероятно, восходит к индоевропейским * h 2 u̯odhh 1 -, итеративная производная от * h 2 u̯edhh 1 — «тяга», откуда также санскрит ávad «(он) ударил, убил»
Примечание: Термины endosmose и exosmose были введены французским врачом и физиологом Анри Дютроше (1776-1847) в книге L’agent immédiat du mouvement vital dévoilé dans sa nature et dans son mode d’action, chez les végétaux et chez. les animaux (Париж, 1826 г.), стр.126: «Ainsi, lorsque c’est le plus density deux fluides qui est dans la cavité, l’eau y est Introduction par l’action que j’ai nommée endosmose ; lorsqu’au contraire c’est le plus плотный des deux fluides qui est hors de la cavité, le fluide le moins density, qui est au dedans, est poussé au dehors par une action inverse que je nommerai exosmose . [сноска] (1) Mot dérivé de ξ, dehors, et de ωσμος, импульс. «(» Таким образом, когда более плотная из двух жидкостей находится внутри полости, вода втягивается действием, которое я называю эндосмосом ; когда, наоборот, более плотная из двух жидкостей находится вне полости, менее плотная жидкость, которая находится внутри, выталкивается наружу за счет обратного действия, которое я называю экзосмосом . (1) Слово, производное от ex, снаружи и от ōsmos, impetus. «) Реконструкция * h 2 u̯odhh 1 — взята из Р. Бикеса, Этимологический словарь греческого языка ( Brill, 2010), с греческим -ōth- , предположительно сокращением от * awoth-. Бикс отвергает предложение Шантрена ( Dictionnaire étymologique de la langue grecque ) о том, что ōtheîn является дуративной формой a глагол * éthein , предположительно встречающийся в éthōn, , причастие настоящего неясного значения, которое встречается дважды в Илиаде (и, следовательно, параллельно, согласно Шантрейну, с удлиненной степенью, наблюдаемой в pōléomai «ходи / приходи часто» в отличие от pélomai «стать, иметь место»).
Что такое осмос?
В течение оставшейся части недели мы будем просить вас оценить различные стратегии обучения, чтобы помочь студентам справиться с осмосом, начиная с использования анимации в биологии, затем практической работы и, наконец, моделирования.Но сначала мы начнем с краткого обзора того, что такое осмос. Вот определение осмоса, которое вы встретите в большинстве учебников: В биологии осмос — это перемещение молекул воды из раствора с высокой концентрацией молекул воды в раствор с более низкой концентрацией молекул воды через частично проницаемую мембрану клетки. Частично проницаемая мембрана (иногда называемая селективно проницаемой мембраной) позволяет только определенным молекулам или ионам пересекать ее. На диаграмме выше более высокая концентрация молекул воды слева от частично проницаемой мембраны делает вероятным, что большое количество молекул воды столкнется с мембраной и пройдет через нее.Более низкая концентрация молекул воды в правой части частично проницаемой мембраны на диаграмме делает вероятным, что меньшее количество молекул воды будет сталкиваться с мембраной и проходить через нее. Это означает, что на этой диаграмме слева направо движется больше молекул воды, чем справа налево, и поэтому общее движение (чистое движение) происходит вправо.Однако важно подчеркнуть для студентов, что молекулы воды движутся в обоих направлениях. Вы часто будете видеть это как движение «вниз по градиенту концентрации», означающее, что вода движется от более высокой концентрации воды (в данном случае разбавленного раствора сахарозы) к более низкой концентрации воды (концентрированный раствор сахарозы). Если растительная клетка окружена раствором, который содержит более высокую концентрацию молекул воды, чем раствор внутри клетки, вода попадет в клетку посредством осмоса, и растительная клетка станет тургонной (твердой).Давление, которое развивается внутри растительной клетки, когда она становится набухшей, называется тургорным давлением. Плотные клетки растений помогают стволу оставаться в вертикальном положении. Если растительная клетка окружена раствором, который содержит более низкую концентрацию молекул воды, чем раствор внутри растительной клетки, вода покинет клетку за счет осмоса, и растительная клетка станет вялой (мягкой). Если клетки в стебле растения становятся вялыми, тургорное давление внутри них снижается, и стебель увядает. Если растительная клетка окружена раствором, который содержит ту же концентрацию молекул воды, что и раствор внутри растительной клетки, общий чистый поток воды отсутствует.Движение молекул воды в клетку и из клетки через частично проницаемую мембрану уравновешивается.Транспирация поддерживает движение воды
У растений вода попадает в клетки корня посредством осмоса и перемещается по трубкам, называемым ксилемными сосудами, для транспортировки к листьям. Молекулы воды внутри клеток ксилемы сильно притягиваются друг к другу из-за водородных связей (это называется когезией). Когда вода испаряется из листьев (через крошечные поры, называемые устьицами), из клеток ксилемы корня вытягивается больше воды, чтобы заменить потерянную.Таким образом, непрерывный столб воды поднимается вверх по стеблю в сосудах ксилемы за счет испарения с листьев. Это называется испарением.Найдите и поделитесь
Этот тип диаграмм и объяснений довольно часто встречается в учебниках по биологии, но движение молекул довольно абстрактно, и ученикам может быть трудно представить себе это.
Поищите в Интернете ресурс, который помогает студентам объяснить осмос, и поделитесь приведенной ниже ссылкой с объяснением, почему это полезно.
© 2019-2021 STEM Learning Limited и Кембриджский университет. Все права защищены.
5.2E: Осмос — Биология LibreTexts
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
- Опишите процесс осмоса и объясните, как градиент концентрации влияет на осмос
Осмос и полупроницаемые мембраны
Осмос — это движение воды через полупроницаемую мембрану в соответствии с градиентом концентрации воды через мембрану, который обратно пропорционален концентрации растворенных веществ.Полупроницаемые мембраны, также называемые селективно проницаемыми мембранами или частично проницаемыми мембранами, позволяют определенным молекулам или ионам проходить через диффузию.
В то время как диффузия переносит материалы через мембраны и внутри клеток, осмос переносит только воду через мембрану. Полупроницаемая мембрана ограничивает диффузию растворенных веществ в воде. Неудивительно, что белки аквапорины, которые способствуют движению воды, играют большую роль в осмосе, особенно в красных кровяных тельцах и мембранах почечных канальцев.
Механизм осмоса
Осмос — это особый случай диффузии. Вода, как и другие вещества, перемещается из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Возникает очевидный вопрос: что вообще заставляет воду двигаться? Представьте себе стакан с полупроницаемой мембраной, разделяющей две стороны или половины. С обеих сторон мембраны уровень воды одинаков, но существуют разные концентрации растворенного вещества или растворенного вещества, которое не может пересечь мембрану (в противном случае концентрации на каждой стороне были бы уравновешены растворенным веществом, пересекающим мембрану).Если объем раствора с обеих сторон мембраны одинаков, но концентрации растворенных веществ различаются, то с обеих сторон мембраны находятся разные количества воды, растворителя. Если в одной области больше растворенного вещества, значит, воды меньше; если в одной области меньше растворенного вещества, значит, воды должно быть больше.
Чтобы проиллюстрировать это, представьте себе два полных стакана воды. В одном — одна чайная ложка сахара, а во втором — четверть стакана сахара.Если общий объем растворов в обеих чашках одинаков, в какой чашке больше воды? Поскольку большое количество сахара во второй чашке занимает гораздо больше места, чем чайная ложка сахара в первой чашке, в первой чашке больше воды.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Осмос : При осмосе вода всегда перемещается из области с более высокой концентрацией воды в область с более низкой концентрацией. На представленной диаграмме растворенное вещество не может проходить через избирательно проницаемую мембрану, а вода может.Возвращаясь к примеру со стаканом, напомним, что в нем есть смесь растворенных веществ по обе стороны от мембраны. Принцип диффузии заключается в том, что молекулы перемещаются и при возможности равномерно распространяются по среде. Однако через нее будет диффундировать только материал, способный проходить через мембрану. В этом примере растворенное вещество не может диффундировать через мембрану, а вода может. Вода в этой системе имеет градиент концентрации. Таким образом, вода будет диффундировать вниз по градиенту концентрации, пересекая мембрану в сторону, где она менее концентрирована.Эта диффузия воды через мембрану — осмос — будет продолжаться до тех пор, пока градиент концентрации воды не станет равным нулю или пока гидростатическое давление воды не уравновесит осмотическое давление. В примере со стаканом это означает, что уровень жидкости на стороне с более высокой концентрацией растворенного вещества будет повышаться.
Ключевые моменты
- Осмос происходит в соответствии с градиентом концентрации воды на мембране, который обратно пропорционален концентрации растворенных веществ.
- Осмос происходит до тех пор, пока градиент концентрации воды не станет равным нулю или пока гидростатическое давление воды не уравновесит осмотическое давление.
- Осмос происходит, когда в растворе присутствует градиент концентрации растворенного вещества, но мембрана не допускает диффузии растворенного вещества.
Ключевые термины
- растворенное вещество : любое вещество, растворенное в жидком растворителе для создания раствора
- осмос : Чистое перемещение молекул растворителя из области с высоким потенциалом растворителя в область с более низким потенциалом растворителя через частично проницаемую мембрану
- полупроницаемая мембрана : Тип биологической мембраны, которая позволяет определенным молекулам или ионам проходить через нее путем диффузии, а иногда и за счет специальной облегченной диффузии
Полное руководство по осмосу
Знаете ли вы, что в зависимости от размера вашего тела от 55 до 78% составляет вода? Осмос — один из наиболее важных биологических процессов в живых организмах, поскольку он позволяет воде распространяться по клеткам; без воды клетки погибнут.Это справочное руководство по осмосу покажет, насколько важен этот процесс для выживания.
Обзор Osmosis
Осмос — это прохождение воды из зоны с низкой концентрацией растворенных веществ через полупроницаемую мембрану в область с высокой концентрацией растворенных веществ для выравнивания концентраций растворенных веществ с обеих сторон. Растворитель — это основное вещество, в котором растворенное вещество растворяется, и в результате получается раствор.Через осмос вода поступает в клетки вашего тела; он играет значительную роль в сохранении жизни. Именно этот процесс помогает растениям получать воду и даже используется при диализе почек.
Факторы, влияющие на скорость осмоса
Температура — Чем выше температура, тем быстрее молекулы воды перемещаются через полупроницаемую мембрану.
Площадь поверхности — Чем больше площадь поверхности, тем больше места для молекул, которые могут легко перемещаться; чем меньше площадь, тем более ограничены движения молекул и тем медленнее движение.
Разница в потенциале воды — Чем выше разница в потенциале воды, тем быстрее осмос; поскольку меньшие молекулы воды находятся в области низкой концентрации, большее количество молекул воды из области более высокой концентрации может проникать быстрее и легче.
Давление — Чем больше давление, тем быстрее будут двигаться молекулы, поскольку они быстрее выталкиваются при низкой концентрации.
Градиент концентрации — На движение осмоса влияет градиент концентрации; чем ниже концентрация растворенного вещества в растворителе, тем быстрее будет происходить осмос в этом растворителе.
Свет и тьма — Они также являются факторами осмоса; поскольку чем ярче свет, тем быстрее происходит осмос.
Осмотическое давление
Осмотическое давление является коллигативным свойством. Другими словами, это зависит от молярной концентрации растворенного вещества, но не от его плотности. Это давление, которое прикладывается к раствору, чтобы предотвратить поток воды внутрь через полупроницаемую мембрану, или, проще говоря, это давление, необходимое для остановки осмоса.Осмотическое давление отображается, когда молекулы воды, которые пытаются пересечь полупроницаемую мембрану, не могут сделать это.
Пример осмотического давления: поместите немного изюма в чашку с водой на несколько часов, обратите внимание, что он набухнет и, если держать дольше, лопнет. Причина в том, что вода продолжает диффундировать в мембранную оболочку изюма; этот приток воды создает внутреннее давление, и по достижении его предела внешняя оболочка изюма лопнет, когда она больше не сможет выдерживать давление.
Осмотический градиент
Осмотический градиент — это разница между двумя концентрированными растворами по обе стороны от полупроницаемой мембраны, которая отличает различный процент от конкретной концентрации частиц, растворенных в растворе. Осмотический градиент действует на растворы, между которыми имеется полупроницаемая мембрана; позволяя воде диффундировать между двумя растворами по направлению к раствору с более высокой концентрацией. В конце концов, вода с более высокой концентрацией будет равномерно рассеиваться в сторону меньшей концентрации.Это создает равновесие, когда вода продолжает течь одинаково в обоих направлениях, в результате чего получается стабилизированный раствор.
Варианты
1. Обратный осмос — это процесс разделения с использованием давления, заставляющего растворитель проходить через полупроницаемую мембрану, которая удерживает растворенное вещество на одной стороне и направляет чистый растворитель на другую сторону. Другими словами, это процесс, при котором осмотическое давление применяется для вытеснения растворителя из области с высокой концентрацией растворенного вещества в область с низкой концентрацией растворенного вещества.
Примеры: Для решения проблемы нехватки воды дождевая вода очищается как питьевая. На крупных предприятиях обратный осмос используется для удаления минералов из котловой воды для повторного использования. Обратный осмос — это метод, используемый при диализе печени. Аппарат для диализа имитирует функцию почек.
2. При прямом осмосе осмос используется для прямого отделения воды от исходного раствора с нежелательными растворенными веществами. Раствор draw использует исходный раствор для проталкивания воды через полупроницаемую мембрану; в результате чего исходный раствор становится концентрированным, а раствор вытяжного типа становится разбавленным.Раствор draw , который теперь разбавлен, можно использовать с поглощаемым растворенным веществом, таким как глюкоза, или передать во вторичный процесс из растворенного вещества draw .
Примерами прямого осмоса являются опреснение, очистка воды и переработка пищевых продуктов.
Типы решений
Есть три различных типа решений, которые используются для описания движения воды. Первый — это гипертонический раствор. Гипертонический раствор имеет более высокую концентрацию растворенного вещества, чем другие типы растворов.Когда животная клетка помещается в гипертонический раствор, она теряет воду и сжимается. Это называется вялой клеткой. Второй тип раствора называется гипотоническим. Этот раствор имеет низкую концентрацию растворенного вещества по сравнению с другими растворами. Когда животная клетка помещается в такой раствор, клетка впитывает всю воду и раздувается. Конечным типом решения является изотонический раствор. Этот раствор не имеет разницы в концентрации растворенного вещества на полупроницаемой мембране, поэтому нет чистого движения воды через мембрану.
Дополнительные ресурсы
Диффузия и осмос | Протокол
Клеточные мембраны и диффузия
Для того, чтобы функционировать, клетки должны перемещать материалы в свою цитоплазму и из нее через клеточные мембраны. Эти мембраны полупроницаемы, что означает, что одни молекулы могут проходить сквозь них, но не другие. Это движение молекул опосредуется фосфолипидным бислоем и встроенными в него белками, некоторые из которых действуют как транспортные каналы для молекул, которые в противном случае не могли бы проходить через мембрану, таких как ионы и углеводы.
Размер ячейки и отношение площади поверхности к объему
Одна из причин, по которой клетки настолько малы, — это необходимость транспортировать молекулы внутрь клетки и из нее. На клетки накладывается геометрическое ограничение из-за соотношения между площадью поверхности и объемом, которое ограничивает способность вносить достаточное количество питательных веществ для поддержания большего размера клеток. Соотношение между площадью поверхности и объемом (SA: V) уменьшается по мере увеличения размера ячейки из-за различных коэффициентов масштабирования площади поверхности и объема.Это означает, что по мере роста клетки уменьшается площадь мембраны, способная доставлять питательные вещества в больший объем клетки.
Некоторые ионы попадают в клетку за счет диффузии, которая представляет собой чистое перемещение частиц из области с высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Это известно как движение вниз по градиенту концентрации. Распространение чисто направленное; в то время как чистое движение частиц происходит вниз по градиенту концентрации, они постоянно движутся в обоих направлениях из-за случайного движения частиц.Это означает, что частицы в растворах при равновесии все еще движутся, но с постоянной скоростью обмена, поэтому раствор остается равномерно перемешанным. В водной среде, такой как клетка, этот процесс включает растворенные ионы, известные как растворенные вещества, движущиеся через воду, растворитель. Это может происходить в открытой среде, например, при распространении красителя через химический стакан, или через клеточную мембрану, например, при перемещении ионов через белковый канал.
Осмос и движение воды
Вода перемещается через клеточные мембраны путем диффузии в процессе, известном как осмос.Осмос относится, в частности, к движению воды через полупроницаемую мембрану, при этом растворитель (например, вода) перемещается из области с низкой концентрацией растворенного вещества (растворенного материала) в область с высокой концентрацией растворенного вещества. В этом случае полупроницаемая мембрана не пропускает растворенное вещество. Это можно представить как движение воды вниз по собственному градиенту концентрации, и в нем участвует тот же случайный процесс, что и диффузия.
Растворы, разделенные полупроницаемыми мембранами, могут быть описаны как гипертонические, гипотонические или изотонические в зависимости от относительных концентраций растворенных веществ в каждом из них.Гипертонический раствор ( hyper- означает «сверху» по-гречески) имеет более высокую концентрацию растворенных веществ, чем соседний раствор, в то время как гипотонический раствор ( hypo- означает «ниже» по-гречески) имеет более низкую концентрацию растворенных веществ. . В этой ситуации вода будет переходить из гипотонического раствора в гипертонический до тех пор, пока концентрации растворенного вещества не станут равными. Изотонические растворы ( iso-, что по-гречески означает «равный») имеют равные концентрации растворенных веществ и, следовательно, не имеют градиента концентрации 1 .
Осмос и растительная клетка
Способность воды проникать в клетки различается между растительными и животными клетками из-за наличия у растений клеточной стенки. Стенки клетки жесткие и проницаемы только для очень маленьких молекул. Когда вода попадает в клетку, мембрана прижимается к клеточной стенке, создавая гидростатическое или тургорное давление. Это давление ограничивает скорость и количество воды, которая может попасть в ячейку. Вероятность попадания воды в ячейку называется водным потенциалом, количественно определяемым как потенциал давления плюс потенциал растворенного вещества.Потенциал давления зависит от давления внутри ячейки, а потенциал растворенного вещества зависит от концентрации растворенного вещества в ячейке.
Водный потенциал можно наблюдать в действии в живой растительной клетке, такой как Elodea , водное растение. Под микроскопом можно наблюдать явление, называемое потоком цитоплазмы, или циклозом, при котором цитоплазма и органеллы, такие как хлоропласты, перемещаются по клетке. Этот процесс заметно меняется, когда клетки погружаются в разные растворы.Интересно, что это движение позволяет хлоропластам более эффективно функционировать в фотосинтезе; они входят и выходят из тени, собирая фотоны, когда они снова входят в освещенные области ячеек 3 .
Процесс осмоса важен для механизма, посредством которого растения получают воду от корней до листьев даже на высоте нескольких десятков футов над уровнем земли. Короче говоря, растения транспортируют сахар и другие растворенные вещества к своим корням, чтобы создать градиент между внутренней и внешней частью корня; вода из почвы затем перемещается к корням путем осмоса.С этого момента процесс, называемый транспирацией, приводит к тому, что вода поднимается вверх по трубкам внутри растения, называемым ксилемой, и испаряет листья. В идеале, как только этот водяной столб установлен, он остается неповрежденным на протяжении всей жизни растения. 4
Это естественное явление было использовано для разработки ценных технологий. Один из примеров — очистка воды. Недавно НАСА начало изучение использования процесса прямого осмоса для очистки и повторного использования сточных вод на борту Международной космической станции, а также для приложений, связанных с Землей. 2 В этом процессе используются полупроницаемые мембраны для удаления примесей из воды, что делает ее безопасной для питья. Эта технология была недавно применена для оказания помощи при сильном наводнении в Западной Кении 5 .
Список литературы
- Сульт, Эллисон. LibreTexts, Химия. 8.4 Осмос и диффузия. [Online] 19 октября 2017 г. https://chem.libretexts.org/LibreTexts/University_of_Kentucky/UK%3A_CHE_103_-_Chemistry_for_Allied_Health_(Soult)/Chapters/Chapter_8%3A_Properties_of_Solutions/8_Solutions4% 3A_Osmosis_and_Diffusion.
- Левин, Ховард. Сумка для прямого осмоса НАСА.