{"id":14651,"date":"2018-10-18T11:11:34","date_gmt":"2018-10-18T09:11:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bmscience.net\/blog\/?p=14651"},"modified":"2024-02-07T22:47:01","modified_gmt":"2024-02-07T21:47:01","slug":"fenomeno-dellosmosi-e-leggi-della-pressione-osmotica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bmscience.net\/blog\/fenomeno-dellosmosi-e-leggi-della-pressione-osmotica\/","title":{"rendered":"Fenomeno dell’osmosi e leggi della pressione osmotica"},"content":{"rendered":"\n

Il fenomeno dell\u2019osmosi \u00e8 un meccanismo di trasporto passivo<\/strong> attraverso membrane impermeabili o parzialmente impermeabili (membrane semipermeabili<\/strong>) al soluto.
Considerando una membrana che separa 2 comparti, di cui uno con il solvente puro e l\u2019altro con una soluzione, se i pori della membrana hanno dimensioni tali da lasciar passare solo le molecole di solvente, il soluto non potr\u00e0 diffondere da 2 \u21921<\/strong> ed il flusso di soluto (JsM<\/sub><\/strong>) attraverso la membrana Semipermeabile \u00e8: JsM <\/sub>= 0<\/strong><\/p>\n\n\n

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Fonte: Fisica biomedica<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

All\u2019inizio il livello del liquido nei 2 comparti \u00e8 lo stesso e sulla membrana non agisce alcun gradiente di pressione idrostatica.
Ciononostante, dopo un po\u2019 si osserva che il livello della soluzione si alza fino a raggiungere un\u2019altezza di equilibrio<\/strong>. Lo stesso effetto si osserva se la concentrazione di soluto nel comparto 2 \u00e8 maggiore della concentrazione di soluto nel comparto 1.
Il fenomeno \u00e8 dovuto al passaggio di solvente da 1 \u2192 2<\/strong>, a causa di un\u2019azione di richiamo della soluzione dovuto alla differenza di concentrazione tra i 2 lati sulla membrana: fenomeno dell’osmosi<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Il fenomeno dell\u2019Osmosi si pu\u00f2 spiegare in termini fisici, con le forze che agiscono sulle molecole di soluto e di solvente.
All\u2019inizio, le pressioni idrostatiche p<\/strong>1<\/strong> <\/sub>e p2 <\/sub><\/strong>ai lati della membrana sono uguali: p1 <\/sub>\u2550 p2<\/sub><\/strong>
Poich\u00e9 le molecole di soluto in 2 non riescono ad attraversare i pori di membrana (essendo di dimensioni maggiori dei pori), esse sono respinte dai bordi dei pori.
Quindi, nell\u2019urto le molecole di soluto subiscono una variazione di quantit\u00e0 di moto (rimbalzano contro la membrana) e quindi nasce una forza che le allontana dalla membrana. Questa forza tende a farle muovere in senso opposto al gradiente di concentrazione.<\/p>\n\n\n

\"\"<\/a><\/div>\n\n\n

Quindi, in prossimit\u00e0 dei pori questa forza repulsiva<\/strong> verso l\u2019alto origina nel comparto 2 una diminuzione di pressione rispetto alla pressione idrostatica p2 <\/sub><\/strong>presente nel comparto 2. Allora, il solvente nel poro \u00e8 soggetto ad una \u0394p = p1 <\/sub>\u2212 p2<\/sub>*<\/strong> (con p2<\/sub>* < p2<\/sub><\/strong>) che spinge le molecole di solvente da 1 \u2192 2<\/strong>.
\nQuesto flusso di solvente si evidenzia tramite una \u00abPressione Efficace<\/strong>\u00bb, che alla fine del processo causa un aumento di livello della soluzione da h1 <\/sub>\u2192 h2 <\/sub><\/strong>fino a raggiungere un equilibrio idrostatico determinato dal dislivello \u0394h<\/strong>.
\nQuesta pressione di richiamo del solvente (\u0394p<\/strong>), che migra da concentrazioni [C<\/strong>] di soluto minori a concentrazioni di soluto maggiori \u00e8 detta \u00abPRESSIONE OSMOTICA<\/strong>\u00bb (\u03c0<\/strong>).<\/p>\n\n\n\n

La pressione idrostatica tra h1 <\/sub><\/strong>e h2 <\/sub><\/strong>dovuta all\u2019osmosi, permette di misurare la pressione osmotica \u03c0<\/strong> della soluzione 2. La pressione osmotica \u03c0<\/strong> del comparto 1 (solvente) \u00e8 zero. All\u2019equilibrio per la legge di Stevino:<\/p>\n\n\n\n

\u03c0 = \u03c1 g \u0394h = \u03c1 g (h2<\/sub>\u2212 h1<\/sub>)<\/strong><\/pre>\n\n\n\n
dove \u03c1<\/strong> \u00e8 la densit\u00e0 della soluzione.<\/p>\n\n\n
\"\"<\/a><\/div>\n\n\n
Leggi della pressione osmotica<\/h2>\n\n\n\n
La pressione osmotica (\u03c0<\/strong>) dipende dalle caratteristiche della soluzione.<\/p>\n\n\n
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Il fenomeno dell\u2019osmosi procede nel senso di uniformare le concentrazioni, simile a quello che si ha nella diffusione di molecole di soluto attraverso membrane permeabili, secondo la 1a <\/sup>legge di<\/strong> Fick.<\/strong>
Infatti,<\/strong> il flusso di solvente dovuto a \u03c0<\/strong>, tende a diluire la concentrazione C<\/strong> nel comparto 2.<\/p>\n\n\n\n
1a <\/sup>legge di Van\u2019t Hoff<\/strong>: per soluzioni diluite e a temperatura costante si ha:<\/p>\n\n\n\n
\u03c0 = K C<\/strong><\/pre>\n\n\n\n
dove C<\/strong> \u00e8 la concentrazione della soluzione e K<\/strong> \u00e8 una costante che dipende dalla temperatura T<\/strong> e dalla natura della soluzione.<\/p>\n\n\n\n
2a <\/sup>legge di Van\u2019t Hoff<\/strong>: a concentrazione costante si osserva che \u03c0<\/strong> cresce linearmente con T<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n
\u03c0(T)=\u03c00<\/sub>(1+\u03b1\u0394T)<\/strong> con  \"\"<\/pre>\n\n\n\n
dove \u03c00 <\/sub><\/strong>\u00e8 la pressione osmotica a T = 0 \u00b0C<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
3a<\/sup> legge di Van’t Hoff<\/strong> (detta anche di Avogadro<\/strong>): a temperatura costante, soluzioni contenenti lo stesso numero di molecole di soluto nello stesso volume di solvente hanno uguali pressioni osmotiche.<\/p>\n\n\n\n
Queste 3 leggi di Van’t Hoff sono valide solo per soluzioni diluite, in modo da trascurare le interazioni tra le molecole di soluto.<\/p>\n\n\n
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Acquista<\/a> <\/a>ora<\/a><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
Unit\u00e0 di misura della pressione osmotica<\/h2>\n\n\n\n
In aggiunta alle unit\u00e0 di misura della pressione nel sistema S.I. e nel sistema di Gauss, si usa anche l’osmole<\/strong> che \u00e8 la pressione osmotica esercitata da una soluzione contenente 1 mole di soluto non elettrolita (\u03b4 = 1<\/strong>) disciolta in 1 litro di H2<\/sub>O a T = 0 \u00b0C<\/strong>.
Si noti che 1 osmole equivale ad una pressione osmotica \u03c0 = 22.4 atm<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
Un\u2019altra unit\u00e0 di misura della pressione osmotica \u00e8 la Molarit\u00e0 NaCl<\/strong>: cio\u00e8 la pressione osmotica prodotta da 1 mole di NaCl (\u03b4 = 2<\/strong>) in 1 litro di H2<\/sub>O a T = 0 \u00b0C<\/strong>.
Quindi 1 molarit\u00e0 NaCl equivale ad una \u03c0<\/strong> di 2 osmoli.<\/p>\n\n\n\n
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Fonte: Fisica biomedica<\/a>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n