Osmóza je jednoduchý přirozený proces, který se vyskytuje všude kolem nás a uvnitř nás, a je to ten, na kterém závisí náš život. Proces je takový: V roztoku migrují molekuly rozpouštědla, jako je voda, přes bariéru ze strany obsahující nižší koncentraci konkrétní rozpuštěná látka (vedlejší složka roztoku) do té, která obsahuje její vyšší koncentraci, za předpokladu, že bariéra umožňuje pouze molekuly rozpouštědla projít. Osmóza nevyžaduje žádnou vnější sílu a důvod, proč k ní dochází, zůstával až do poloviny 20. století záhadou. Podle přijatého vysvětlení dochází k osmóze, protože molekuly rozpouštědla se snaží rovnoměrně distribuovat na obou stranách bariéry.
Rostliny nepijí vodu - absorbují ji osmózou
Každá rostlina má kořeny a povrch každého kořene je v podstatě polopropustnou bariérou, která umožňuje průchod molekul vody. Většina kořenů rostlin má chloupky, které zvětšují povrch této membrány a maximalizují příjem vody. Kořeny také absorbují veškeré živiny v půdě, které jsou dostatečně malé, aby prošly bariérou spolu s vodou.
Osmóza vytváří tlak
Pokud naplníte kádinku vodou, oddělíte kádinku vhodnou polopropustnou bariérou a rozpustíte sůl v jednom z komor, hladina vody v oddělení se solí vzroste. Stává se to proto, že osmotický tlak je větší než tlak vyvíjený na povrch vody atmosférou. Pokud nádobu utěsníte, abyste zabránili vzestupu hladiny vody, osmotický tlak způsobí bobtnání membrány ve směru strany obsahující čistou vodu.
Abyste mohli vidět osmotický tlak v akci, nemusíte vytvářet složitý experiment. Stačí nakapat mrkev do sklenice čisté vody a počkat. Když zkontrolujete mrkev za den nebo dva, zjistíte, že se zvětšila. Stejný otok uvidíte, když namočíte fazole, ořechy nebo rýži do vody.
Buňky našich těl absorbují vodu osmózou
Lidské bytosti pijí vodu, ale také jejich buňky ji absorbují osmózou stejným způsobem jako kořeny rostlin. Jak koncentrace odpadních produktů v buňce stoupá, osmotický tlak mezi vnitřkem a vnějškem buňky stěna - což je semipermeabilní membrána - se zvyšuje a buňka absorbuje vodu z krve, což je více zředěné řešení.
Přemýšleli jste někdy, proč nemůžete pít mořskou vodu? Je to proto, že přidání soli do krve zvyšuje koncentraci rozpuštěné látky a snižuje osmotický tlak na buněčné stěny. Buňky nemohou absorbovat vodu a dehydratovat se. Pokud byste pili pouze mořskou vodu, ve skutečnosti byste zemřeli od žízně!
Osmóza je důležitá v našich ledvinách
Na osmózu se nespoléhají jen buňky našeho těla. Některé orgány, včetně ledvin, se na to také spoléhají. Úkolem ledvin je filtrovat odpadní produkty z krve a vylučovat je jako moč. Každá ledvina ve tvaru fazole obsahuje více než milion mikrofiltrů nazývaných nefrony, které umožňují malé částice, jako je voda, glukóza, močovina a ionty, které procházejí, přičemž vylučují molekuly krve oni sami. Po této filtraci musí ledviny znovu absorbovat dostatek vody, aby udržovaly zdravou rovnováhu v krevní plazmě. Dělají to osmózou. Lidská zažívací soustava také spoléhá na osmózu.
Co je reverzní osmóza?
Čistá voda sama protéká porézní bariérou, pokud voda na druhé straně obsahuje nečistoty, ale co když jdete opačným směrem? Ukazuje se, že je možné protlačit kontaminovanou vodu přes stejnou bariéru dodáním dostatečného tlaku k překonání osmotického tlaku. Tato myšlenka, která se nazývá reverzní osmóza, stojí za některými z nejpopulárnějších systémů domácí filtrace vody.
Reverzní osmóza má při použití pro systémy filtrace vody nevýhody. Je pomalý a nefiltruje nebezpečné nečistoty, které jsou tak malé jako molekuly vody, jako je chlor, takže je nutné jej používat ve spojení s uhlíkovým filtrem. Kromě toho filtruje některé prospěšné minerály, takže pokud máte doma filtr reverzní osmózy, je dobré jíst ovoce, zeleninu, zeleninu a další potraviny s vysokým obsahem minerálů.