Осмозата е прост естествен процес, който се случва навсякъде и вътре в нас и е такъв, от който зависи нашият живот. Процесът е следният: В разтвор молекулите на разтворител, като вода, мигрират през бариера от страната, съдържаща по-ниска концентрация на конкретно разтворено вещество (незначителен компонент на разтвора) до такова, съдържащо по-висока концентрация от него, при условие че бариерата позволява само молекулите на разтворителя да мина. Осмозата не изисква външна сила и причината, поради която се появява, остава загадка до средата на 20-ти век. Според общоприетото обяснение осмозата възниква, защото молекулите на разтворителя се стремят да се разпределят еднакво от двете страни на бариерата.
Растенията не пият вода - те я абсорбират чрез осмоза
Всяко растение има корени и повърхността на всеки корен е по същество полупропусклива бариера, която позволява на водните молекули да преминават. Повечето корени на растенията имат косми, за да увеличат повърхността на тази мембрана и да увеличат максимално приема на вода. Корените също така абсорбират всички хранителни вещества в почвата, които са достатъчно малки, за да преминат през бариерата заедно с водата.
Осмозата създава натиск
Ако напълните чаша с вода, отделете чашата с подходяща полупропусклива бариера и разтворете солта в едно от отделенията, нивото на водата в отделението със солта се повишава. Това се случва, защото осмотичното налягане е по-голямо от налягането, упражнявано върху повърхността на водата от атмосферата. Ако запечатате контейнера, за да предотвратите повишаване на нивото на водата, осмотичното налягане кара мембраната да набъбне по посока на страната, съдържаща чиста вода.
Не е нужно да създавате сложен експеримент, за да видите осмотичното налягане в действие. Просто пуснете морков в чаша чиста вода и изчакайте. Когато проверите моркова след ден-два, ще забележите, че е набъбнал. Виждате същото подуване, когато накисвате боб, ядки или ориз във вода.
Клетките на нашите тела абсорбират вода от осмоза
Човешките същества пият вода, но също така техните клетки я поглъщат чрез осмоза по същия начин, по който го правят корените на растенията. Тъй като концентрацията на отпадъчните продукти в клетката се повишава, осмотичното налягане между вътрешността и външността на клетката стената - която е полупропусклива мембрана - се увеличава и клетката абсорбира вода от кръвта, която е по-разредена решение.
Замисляли ли сте се защо не можете да пиете морска вода? Това е така, защото добавянето на сол в кръвта увеличава концентрацията на разтвореното вещество и понижава осмотичното налягане в клетъчните стени. Клетките не могат да поемат водата и да се дехидратират. Ако пиете само морска вода, всъщност ще умрете от жажда!
Осмозата е важна за нашите бъбреци
Не само клетките на нашите тела разчитат на осмозата. Някои органи, включително бъбреците, също разчитат на него. Работата на бъбреците е да филтрират отпадъчните продукти от кръвта и да ги елиминират като урина. Всеки боб с форма на боб съдържа повече от милион микрофилтри, наречени нефрони, които позволяват малки частици, като вода, глюкоза, урея и йони, да преминават през тях, като изключват кръвните молекули себе си. След това филтриране бъбреците трябва да реабсорбират достатъчно вода, за да поддържат здравословен баланс в кръвната плазма. Те правят това чрез осмоза. Храносмилателната система на човека също разчита на осмозата.
Какво представлява обратната осмоза?
Чистата вода тече сама по себе си през пореста бариера, ако водата от другата страна съдържа примеси, но какво да кажем за обратния път? Оказва се, че е възможно да се насили замърсената вода през същата бариера, като се осигури достатъчно налягане за преодоляване на осмотичното налягане. Тази идея, която се нарича обратна осмоза, стои зад някои от най-популярните системи за домашно филтриране на вода.
Обратната осмоза има недостатъци, когато се използва за системи за филтриране на вода. Той е бавен и не филтрира опасни замърсители, които са толкова малки, колкото водните молекули, като хлора, така че трябва да се използва заедно с въглероден филтър. Освен това той филтрира някои полезни минерали, така че ако имате филтър за обратна осмоса у дома, е добре да ядете плодове, зеленчуци, зеленчуци и други храни с високо съдържание на минерали.