Osmoosi on yksinkertainen luonnollinen prosessi, joka tapahtuu ympärillämme ja sisällä, ja siitä riippuu elämämme. Prosessi on seuraava: Liuoksessa liuottimen molekyylit, kuten vesi, kulkeutuvat esteen yli sivulta, joka sisältää pienemmän tietyn liuenneen aineen (liuoksen pienikomponentti) suurempaan pitoisuuteen sisältävään aineeseen edellyttäen, että este sallii vain liuotinmolekyylien ohittaa. Osmoosi ei vaadi ulkoista voimaa, ja syy sen esiintymiseen pysyi mysteerinä 1900-luvun puoliväliin saakka. Hyväksytyn selityksen mukaan osmoosi tapahtuu, koska liuotinmolekyylit pyrkivät jakautumaan tasaisesti esteen molemmille puolille.
Kasvit eivät juo vettä - ne imevät sen osmoosilla
Jokaisella kasvilla on juuret, ja jokaisen juuren pinta on olennaisesti puoliläpäisevä este, jonka avulla vesimolekyylit pääsevät läpi. Suurimmalla osalla kasvien juurista on karvoja, jotka lisäävät tämän kalvon pinta-alaa ja maksimoivat veden saannin. Juuret imevät myös kaikki maaperässä olevat ravinteet, jotka ovat riittävän pieniä kulkemaan esteen läpi veden mukana.
Osmoosi luo paineen
Jos täytät dekantterilasin vedellä, erota dekantterilasi sopivalla puoliläpäisevällä estolla ja liuota suola yhteen osastosta, suolatason vesitaso nousee. Tämä tapahtuu, koska osmoottinen paine on suurempi kuin ilmakehän aiheuttama paine veden pinnalle. Jos sinetöit säiliön estääksesi veden tason nousun, osmoottinen paine saa kalvon turpoamaan puhdasta vettä sisältävän puolen suuntaan.
Sinun ei tarvitse luoda monimutkaista kokeilua nähdäksesi osmoottisen paineen toiminnassa. Pudota vain porkkana lasilliseen puhdasta vettä ja odota. Kun tarkistat porkkanan päivässä tai kahdessa, huomaat, että se on paisunut. Näet saman turvotuksen, kun liotat papuja, pähkinöitä tai riisiä vedessä.
Kehomme solut imevät vettä osmoosilla
Ihminen juo vettä, mutta myös solut imevät sen osmoosilla samalla tavalla kuin kasvien juuret. Kun jätetuotteiden pitoisuus solussa kasvaa, osmoottinen paine solun sisä- ja ulkopuolella seinä - joka on puoliläpäisevä kalvo - kasvaa ja solu imee vettä verestä, joka on laimeampi ratkaisu.
Oletko koskaan miettinyt, miksi et voi juoda merivettä? Se johtuu siitä, että suolan lisääminen vereen lisää liuenneen aineen pitoisuutta ja alentaa osmoottista painetta soluseinillä. Solut eivät kykene imemään vettä ja kuivumaan. Jos joisit vain merivettä, kuolisit tosiasiassa janoon!
Osmoosi on tärkeä munuaisissamme
Osmoosiin eivät ole riippuvaisia vain kehomme solut. Jotkut elimet, mukaan lukien munuaiset, myös luottavat siihen. Munuaisten tehtävä on suodattaa jätteet verestä ja poistaa ne virtsana. Jokaisessa pavunmuotoisessa munuaisessa on yli miljoona mikrosuodatinta, joita kutsutaan nefroneiksi hiukkaset, kuten vesi, glukoosi, urea ja ionit, kulkevat läpi verimolekyylejä lukuun ottamatta itse. Kun tämä suodatus on tapahtunut, munuaisten on imettävä uudelleen tarpeeksi vettä ylläpitääkseen terveellinen tasapaino veriplasmassa. He tekevät tämän osmoosilla. Ihmisen ruoansulatuskanava luottaa myös osmoosiin.
Mikä on käänteisosmoosi?
Puhdas vesi virtaa itsestään huokoisen esteen läpi, jos toisella puolella oleva vesi sisältää epäpuhtauksia, mutta entä jos menisit toiseen suuntaan? On käynyt ilmi, että saastunutta vettä on mahdollista pakottaa saman esteen läpi syöttämällä riittävästi painetta osmoottisen paineen voittamiseksi. Tämä ajatus, jota kutsutaan käänteisosmoosiksi, on eräiden suosituimpien kotiveden suodatusjärjestelmien takana.
Käänteisosmoosilla on haittoja vedensuodatusjärjestelmissä käytettäessä. Se on hidasta eikä se suodata pois vaarallisia epäpuhtauksia, jotka ovat yhtä pieniä kuin vesimolekyylit, kuten klooria, joten sitä on käytettävä yhdessä hiilisuodattimen kanssa. Lisäksi se suodattaa pois hyödyllisiä mineraaleja, joten jos sinulla on käänteisosmoosisuodatin kotona, on hyvä syödä hedelmiä, vihanneksia, vihanneksia ja muita runsaasti mineraaleja sisältäviä elintarvikkeita.