ऑस्मोसिस एक प्रक्रिया है जो एक अर्ध-पारगम्य अवरोध द्वारा अलग किए गए दो कंटेनरों के बीच होती है। यदि अवरोध में पानी के अणुओं को पारित करने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त बड़े छिद्र हैं, लेकिन a. के अणुओं को अवरुद्ध करने के लिए पर्याप्त छोटा है विलेय, पानी विलेय की छोटी सान्द्रता के साथ बगल से बहेगा और बड़े के साथ बगल की ओर प्रवाहित होगा एकाग्रता। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक या तो विलेय की सान्द्रता दोनों ओर बराबर न हो जाए या दाब प्रतिरोध न हो जाए अधिक सांद्रण के साथ पक्ष में आयतन परिवर्तन, बैरियर के माध्यम से पानी को चलाने वाले बल से अधिक है। यह दबाव आसमाटिक या हाइड्रोस्टेटिक दबाव है, और यह दोनों पक्षों के बीच विलेय सांद्रता में अंतर के साथ सीधे बदलता रहता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
एक अभेद्य अवरोध के पार पानी चलाने वाला आसमाटिक दबाव अवरोध के दोनों ओर विलेय सांद्रता में अंतर के साथ बढ़ता है। एक से अधिक विलेय वाले घोल में, विलेय की कुल सांद्रता निर्धारित करने के लिए सभी विलेय की सांद्रता का योग करें। आसमाटिक दबाव केवल विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है, न कि उनकी संरचना पर।
आसमाटिक (हाइड्रोस्टैटिक) दबाव
ऑस्मोसिस को संचालित करने वाली वास्तविक सूक्ष्म प्रक्रिया थोड़ी रहस्यमयी है, लेकिन वैज्ञानिक इसका वर्णन इस तरह से करते हैं: पानी के अणु निरंतर गति की स्थिति है, और वे अपने बराबर करने के लिए एक अप्रतिबंधित कंटेनर में स्वतंत्र रूप से माइग्रेट करते हैं एकाग्रता। यदि आप कंटेनर में एक बाधा डालते हैं जिससे वे गुजर सकते हैं, तो वे ऐसा करेंगे। हालांकि, अगर बाधा के एक तरफ एक समाधान होता है जिसमें बाधा के माध्यम से जाने के लिए बहुत बड़े कण होते हैं, तो दूसरी तरफ से गुजरने वाले पानी के अणुओं को उनके साथ स्थान साझा करना पड़ता है। विलेय के साथ की तरफ का आयतन तब तक बढ़ता है जब तक कि दोनों तरफ पानी के अणुओं की संख्या बराबर न हो जाए।
विलेय की सांद्रता बढ़ने से पानी के अणुओं के लिए उपलब्ध स्थान कम हो जाता है, जिससे उनकी संख्या कम हो जाती है। यह बदले में दूसरी तरफ से उस तरफ बहने के लिए पानी की प्रवृत्ति को बढ़ाता है। एंथ्रोपोमोर्फाइज़ करने के लिए, पानी के अणुओं की सांद्रता में जितना अधिक अंतर होता है, उतना ही वे "चाहते" हैं कि वे विलेय युक्त पक्ष में बाधा को पार करें।
वैज्ञानिक इस लालसा को आसमाटिक दबाव या हाइड्रोस्टेटिक दबाव कहते हैं, और यह एक मापने योग्य मात्रा है। वॉल्यूम को बदलने से रोकने के लिए एक कठोर कंटेनर पर ढक्कन लगाएं और रखने के लिए आवश्यक दबाव को मापें जब आप सबसे अधिक विलेय के साथ घोल की सांद्रता को मापते हैं तो पानी ऊपर उठता है। जब एकाग्रता में कोई और परिवर्तन नहीं होता है, तो आप कवर पर जो दबाव डाल रहे हैं वह आसमाटिक दबाव है, यह मानते हुए कि दोनों तरफ सांद्रता बराबर नहीं है।
आसमाटिक दबाव को विलेय सांद्रता से संबंधित करना
अधिकांश वास्तविक स्थितियों में, जैसे जड़ें जमीन से नमी खींचती हैं या कोशिकाएं अपने साथ तरल पदार्थ का आदान-प्रदान करती हैं परिवेश, एक अर्ध-पारगम्य अवरोध के दोनों किनारों पर विलेय की एक निश्चित सांद्रता मौजूद होती है, जैसे कि जड़ या कोशिका भित्ति। ऑस्मोसिस तब तक होता है जब तक सांद्रता भिन्न होती है, और आसमाटिक दबाव सीधे एकाग्रता अंतर के समानुपाती होता है। गणितीय शब्दों में:
पी = आरटी (∆C)
जहां T केल्विन में तापमान है, C सांद्रता में अंतर है और R आदर्श गैस स्थिरांक है।
आसमाटिक दबाव विलेय अणुओं के आकार या उनकी संरचना पर निर्भर नहीं करता है। यह केवल इस पर निर्भर करता है कि उनमें से कितने हैं। इस प्रकार, यदि एक विलयन में एक से अधिक विलेय मौजूद हैं, तो आसमाटिक दबाव है:
पी = आरटी (सी1 + सी2 +...सीनहीं)
जहां सी1 विलेय एक की सांद्रता है, इत्यादि।
इसे स्वयं परखें
आसमाटिक दबाव पर एकाग्रता के प्रभाव का एक त्वरित विचार प्राप्त करना आसान है। एक गिलास पानी में एक चम्मच नमक मिलाकर एक गाजर में डालें। परासरण द्वारा पानी गाजर से निकलकर खारे पानी में प्रवाहित होगा और गाजर सिकुड़ जाएगी। अब नमक की मात्रा बढ़ाकर दो या तीन बड़े चम्मच करें और रिकॉर्ड करें कि गाजर कितनी जल्दी और पूरी तरह से सिकुड़ जाती है।
गाजर के पानी में नमक और अन्य विलेय होते हैं, इसलिए यदि आप इसे आसुत जल में डुबोते हैं तो इसका उल्टा होगा: गाजर फूल जाएगी। थोड़ा सा नमक डालें और रिकॉर्ड करें कि गाजर को फूलने में कितना कम समय लगता है या यह एक ही आकार में फूल जाती है या नहीं। यदि गाजर फूलती या सिकुड़ती नहीं है, तो आप एक ऐसा घोल बनाने में कामयाब रहे हैं जिसमें गाजर के समान नमक की मात्रा हो।