L'osmosi è un semplice processo naturale che avviene tutto intorno e dentro di noi, ed è quello da cui dipendono le nostre vite. Il processo è questo: in una soluzione, le molecole di un solvente, come l'acqua, migrano attraverso una barriera dal lato contenente una concentrazione inferiore di un particolare soluto (un componente minore della soluzione) ad uno che ne contiene una concentrazione maggiore, purché la barriera consenta solo le molecole di solvente passare. L'osmosi non richiede alcuna forza esterna e il motivo per cui si verifica è rimasto un mistero fino alla metà del XX secolo. Secondo la spiegazione accettata, l'osmosi si verifica perché le molecole di solvente cercano di distribuirsi equamente su entrambi i lati della barriera.
Le piante non bevono acqua: la assorbono per osmosi
Ogni pianta ha radici e la superficie di ogni radice è essenzialmente una barriera semipermeabile che consente il passaggio delle molecole d'acqua. La maggior parte delle radici delle piante ha peli per aumentare la superficie di questa membrana e massimizzare l'assunzione di acqua. Le radici assorbono anche tutti i nutrienti nel terreno che sono abbastanza piccoli da passare attraverso la barriera insieme all'acqua.
L'osmosi crea pressione
Se si riempie d'acqua un becher, separare il becher con un'apposita barriera semipermeabile e sciogliere il sale in uno degli scomparti, il livello dell'acqua nello scomparto con il sale sale. Ciò accade perché la pressione osmotica è maggiore della pressione esercitata sulla superficie dell'acqua dall'atmosfera. Se si sigilla il contenitore per evitare che il livello dell'acqua salga, la pressione osmotica fa gonfiare la membrana in direzione del lato contenente acqua pura.
Non è necessario creare un esperimento elaborato per vedere la pressione osmotica in azione. Metti una carota in un bicchiere di acqua pura e aspetta. Quando controlli la carota in un giorno o due, noterai che si è gonfiata. Vedi lo stesso gonfiore quando immergi fagioli, noci o riso in acqua.
Le cellule del nostro corpo assorbono l'acqua per osmosi
Gli esseri umani bevono acqua, ma anche le loro cellule la assorbono per osmosi allo stesso modo delle radici delle piante. All'aumentare della concentrazione dei prodotti di scarto in una cellula, la pressione osmotica tra l'interno e l'esterno della cellula parete – che è una membrana semipermeabile – aumenta, e la cellula assorbe acqua dal sangue, che è più diluito soluzione.
Ti sei mai chiesto perché non puoi bere l'acqua di mare? È perché l'aggiunta di sale al sangue aumenta la concentrazione di soluti e abbassa la pressione osmotica alle pareti cellulari. Le cellule non possono assorbire l'acqua e si disidratano. Se bevessi solo acqua di mare, moriresti davvero di sete!
L'osmosi è importante nei nostri reni
Non sono solo le cellule del nostro corpo a fare affidamento sull'osmosi. Anche alcuni organi, compresi i reni, fanno affidamento su di esso. Il compito dei reni è quello di filtrare i prodotti di scarto dal sangue ed eliminarli sotto forma di urina. Ogni rene a forma di fagiolo contiene più di un milione di microfiltri chiamati nefroni, che consentono piccole particelle, come acqua, glucosio, urea e ioni, per attraversare escludendo le molecole del sangue loro stessi. Dopo che questa filtrazione ha avuto luogo, i reni devono riassorbire abbastanza acqua per mantenere un sano equilibrio nel plasma sanguigno. Lo fanno per osmosi. Anche il sistema digestivo umano si basa sull'osmosi.
Che cos'è l'osmosi inversa?
L'acqua pura scorre da sola attraverso una barriera porosa se l'acqua dall'altra parte contiene impurità, ma che ne dici di andare dall'altra parte? Si scopre che è possibile forzare l'acqua contaminata attraverso la stessa barriera fornendo una pressione sufficiente per superare la pressione osmotica. Questa idea, chiamata osmosi inversa, è alla base di alcuni dei più popolari sistemi di filtrazione dell'acqua domestica.
L'osmosi inversa presenta degli svantaggi quando viene utilizzata per i sistemi di filtrazione dell'acqua. È lento e non filtra i contaminanti pericolosi piccoli come molecole d'acqua, come il cloro, quindi deve essere usato insieme a un filtro a carbone. Inoltre, filtra alcuni minerali benefici, quindi se hai un filtro ad osmosi inversa a casa, è una buona idea mangiare frutta, verdura, verdure e altri cibi ricchi di minerali.
