עובדות אוסמוזה לילדים

אוסמוזה היא תהליך טבעי פשוט המתרחש סביבנו ובתוכנו, והוא תלוי בחיינו. התהליך הוא זה: בתמיסה, מולקולות של ממס, כגון מים, נודדות על פני מחסום מהצד המכיל ריכוז נמוך יותר של מומס מסוים (מרכיב מינורי של התמיסה) לזה שמכיל ריכוז גבוה יותר שלו, בתנאי שהמחסום מאפשר רק את מולקולות הממס לעבור. אוסמוזה אינה דורשת שום כוח חיצוני, והסיבה לכך שהיא נותרה נותרה בגדר תעלומה עד אמצע המאה ה -20. על פי ההסבר המקובל, אוסמוזה מתרחשת מכיוון שמולקולות הממס מבקשות להתפלג באופן שווה בשני צידי המחסום.

לכל צמח יש שורשים, והמשטח של כל שורש הוא בעצם מחסום חד-חדיר המאפשר מעבר למולקולות מים. לרוב שורשי הצמח שערות להגדיל את שטח הפנים של קרום זה ולמקסם את צריכת המים. השורשים סופחים גם את כל החומרים המזינים באדמה שהם קטנים מספיק כדי לעבור דרך המחסום יחד עם המים.

אם ממלאים כוס מים במים, מפרידים את הכוס עם מחסום מתאים למחצה, וממיסים מלח באחד התאים, מפלס המים בתא עם המלח עולה. זה קורה מכיוון שהלחץ האוסמוטי גדול מהלחץ שמפעילה האטמוספירה על פני המים. אם אוטמים את המיכל כדי למנוע את עליית מפלס המים, לחץ אוסמוטי גורם לקרום להתנפח לכיוון הצד המכיל מים טהורים.

אתה לא צריך ליצור ניסוי משוכלל כדי לראות לחץ אוסמוטי בפעולה. פשוט זרוק גזר לכוס מים טהורים והמתין. כשתבדוק את הגזר תוך יום-יומיים תבחין שהוא התנפח. אתה רואה את אותה נפיחות כאשר אתה משרה שעועית, אגוזים או אורז במים.

בני אדם שותים מים, אך גם התאים שלהם סופגים אותם באוסמוזה באותו אופן כמו שורשי הצמח. כאשר ריכוז מוצרי הפסולת בתא עולה, הלחץ האוסמוטי בין התא החיצוני ומחוצה לו הקיר - שהוא קרום חדיר למחצה - גדל, והתא סופג מים מהדם, שהם מדוללים יותר פִּתָרוֹן.

האם תהיתם פעם מדוע אינכם יכולים לשתות מי ים? הסיבה לכך היא שהוספת מלח לדם מגדילה את ריכוז המומס ומורידה את הלחץ האוסמוטי בדפנות התא. התאים אינם יכולים לספוג את המים ולהתייבש. אם שתיתם רק מי ים, הייתם מתים מצמא!

לא רק תאי גופנו נשענים על אוסמוזה. איברים מסוימים, כולל הכליות, מסתמכים גם עליהם. תפקיד הכליות הוא לסנן מוצרי פסולת מהדם ולסלק אותם כשתן. כל כליה בצורת שעועית מכילה יותר ממיליון מיקרו פילטרים הנקראים נפרונים, המאפשרים קטנות חלקיקים, כגון מים, גלוקוז, אוריאה ויונים, עוברים תוך אי הכללת מולקולות הדם עצמם. לאחר סינון זה, על הכליות לספוג מחדש מספיק מים בכדי לשמור על איזון בריא בפלסמת הדם. הם עושים זאת באוסמוזה. מערכת העיכול האנושית נשענת גם על אוסמוזה.

מים טהורים זורמים מעצמם דרך מחסום נקבובי אם המים בצד השני מכילים זיהומים, אך מה עם הדרך ההפוכה? מתברר שניתן לכפות מים מזוהמים דרך אותו מחסום על ידי מתן מספיק לחץ כדי להתגבר על לחץ אוסמוטי. רעיון זה, הנקרא אוסמוזה הפוכה, עומד מאחורי כמה ממערכות סינון המים הביתיות הפופולריות ביותר.

לאוסמוזה הפוכה יש חסרונות כאשר משתמשים בה למערכות סינון מים. זה איטי והוא לא מסנן מזהמים מסוכנים קטנים כמו מולקולות מים, כמו כלור, ולכן יש להשתמש בהם בשילוב עם פילטר פחמן. יתר על כן, הוא מסנן כמה מינרלים מועילים, כך שאם יש לך מסנן אוסמוזה הפוכה בבית, מומלץ לאכול פירות, ירקות, ירקות ומזונות אחרים עתירי מינרלים.