L'osmose est un processus naturel simple qui se produit tout autour et à l'intérieur de nous et dont dépend notre vie. Le processus est le suivant: dans une solution, les molécules d'un solvant, comme l'eau, migrent à travers une barrière du côté contenant une concentration plus faible d'un soluté particulier (un composant mineur de la solution) à un soluté contenant une concentration plus élevée de celui-ci, à condition que la barrière ne permette que les molécules de solvant passer. L'osmose ne nécessite aucune force extérieure, et la raison pour laquelle elle se produit est restée un mystère jusqu'au milieu du 20e siècle. Selon l'explication acceptée, l'osmose se produit parce que les molécules de solvant cherchent à se répartir également des deux côtés de la barrière.
Les plantes ne boivent pas d'eau - elles l'absorbent par osmose
Chaque plante a des racines, et la surface de chaque racine est essentiellement une barrière semi-perméable qui permet aux molécules d'eau de passer. La plupart des racines des plantes ont des poils pour augmenter la surface de cette membrane et maximiser l'apport d'eau. Les racines absorbent également tous les éléments nutritifs du sol suffisamment petits pour traverser la barrière avec l'eau.
L'osmose crée de la pression
Si vous remplissez un bécher d'eau, séparez le bécher avec une barrière semi-perméable appropriée et dissolvez le sel dans l'un des compartiments, le niveau d'eau dans le compartiment contenant le sel augmente. Cela se produit parce que la pression osmotique est supérieure à la pression exercée à la surface de l'eau par l'atmosphère. Si vous scellez le récipient pour empêcher le niveau d'eau de monter, la pression osmotique fait gonfler la membrane en direction du côté contenant de l'eau pure.
Vous n'avez pas besoin de créer une expérience élaborée pour voir la pression osmotique en action. Il suffit de déposer une carotte dans un verre d'eau pure et d'attendre. Lorsque vous vérifiez la carotte dans un jour ou deux, vous remarquerez qu'elle a gonflé. Vous voyez le même gonflement lorsque vous faites tremper des haricots, des noix ou du riz dans l'eau.
Les cellules de notre corps absorbent l'eau par osmose
L'être humain boit de l'eau, mais aussi ses cellules l'absorbent par osmose au même titre que les racines des plantes. Lorsque la concentration des déchets dans une cellule augmente, la pression osmotique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule paroi - qui est une membrane semi-perméable - augmente et la cellule absorbe l'eau du sang, qui est plus diluée solution.
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous ne pouviez pas boire d'eau de mer? C'est parce que l'ajout de sel dans votre sang augmente la concentration de soluté et abaisse la pression osmotique au niveau des parois cellulaires. Les cellules ne peuvent pas absorber l'eau et se déshydratent. Si vous ne buviez que de l'eau de mer, vous mourriez de soif !
L'osmose est importante dans nos reins
Ce ne sont pas seulement les cellules de notre corps qui dépendent de l'osmose. Certains organes, dont les reins, en dépendent également. Le travail des reins est de filtrer les déchets du sang et de les éliminer sous forme d'urine. Chaque rein en forme de haricot contient plus d'un million de microfiltres appelés néphrons, qui permettent aux petits particules, telles que l'eau, le glucose, l'urée et les ions, à traverser tout en excluant les molécules de sang eux-mêmes. Après cette filtration, les reins doivent réabsorber suffisamment d'eau pour maintenir un équilibre sain dans le plasma sanguin. Ils le font par osmose. Le système digestif humain repose également sur l'osmose.
Qu'est-ce que l'osmose inverse?
L'eau pure s'écoule d'elle-même à travers une barrière poreuse si l'eau de l'autre côté contient des impuretés, mais qu'en est-il de l'inverse? Il s'avère qu'il est possible de forcer l'eau contaminée à traverser la même barrière en fournissant une pression suffisante pour surmonter la pression osmotique. Cette idée, appelée osmose inverse, est à l'origine de certains des systèmes de filtration d'eau domestiques les plus populaires.
L'osmose inverse présente des inconvénients lorsqu'elle est utilisée pour les systèmes de filtration d'eau. Il est lent et ne filtre pas les contaminants dangereux aussi petits que les molécules d'eau, comme le chlore, il doit donc être utilisé avec un filtre à charbon. De plus, il filtre certains minéraux bénéfiques, donc si vous avez un filtre à osmose inverse à la maison, c'est une bonne idée de manger des fruits, des légumes, des légumes verts et d'autres aliments riches en minéraux.