浸透は、半透性のバリアによって分離された2つのコンテナ間で発生するプロセスです。 バリアに水分子が通過するのに十分な大きさであるが、の分子をブロックするのに十分小さい細孔がある場合 溶質、水は溶質の濃度が低い側から大きい側に流れます 濃度。 このプロセスは、溶質の濃度が両側で等しくなるか、圧力が抵抗するまで続きます。 濃度が高い側の体積変化は、水をバリアに通す力を超えています。 この圧力は浸透圧または静水圧であり、両側の溶質濃度の違いによって直接変化します。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
不浸透性バリアを通過する水を駆動する浸透圧は、バリアの両側の溶質濃度の違いとともに増加します。 複数の溶質を含む溶液では、すべての溶質の濃度を合計して、総溶質濃度を決定します。 浸透圧は、溶質粒子の数にのみ依存し、その組成には依存しません。
浸透圧（静水圧）
浸透を促進する実際の微視的プロセスは少し不思議ですが、科学者はそれを次のように説明しています：水分子 areは一定の動きの状態であり、制限のないコンテナ全体を自由に移動して、それらを均等化します。 濃度。 彼らが通過できるコンテナにバリアを挿入すると、彼らはそうします。 ただし、バリアの片側に粒子が大きすぎてバリアを通過できない溶液が含まれている場合、反対側から通過する水分子はそれらと空間を共有する必要があります。 溶質のある側の体積は、両側の水分子の数が等しくなるまで増加します。
溶質の濃度を上げると、水分子が利用できるスペースが減り、その数が減ります。 これにより、水が反対側からその側に流入する傾向が高まります。 わずかに擬人化するために、水分子の濃度の差が大きいほど、溶質を含む側への障壁を越えて移動することを「望んでいます」。
科学者はこれを渇望する浸透圧または静水圧と呼び、それは測定可能な量です。 固い容器に蓋をして、体積が変化しないようにし、維持するのに必要な圧力を測定します 溶質が最も多い側の溶液の濃度を測定している間、水が上昇するのを防ぎます。 濃度にそれ以上の変化が発生しない場合、両側の濃度が等しくないと仮定すると、カバーに加えている圧力は浸透圧です。
浸透圧と溶質濃度の関係
根が地面から水分を吸い込んだり、細胞が水分を交換したりするなど、ほとんどの実際の状況では 周囲では、特定の濃度の溶質が、根や 細胞壁。 浸透圧は濃度が異なる限り発生し、浸透圧は濃度差に正比例します。 数学的に：
P = RT（ΔC）
ここで、Tはケルビン単位の温度、∆Cは濃度の差、Rは理想気体定数です。
浸透圧は、溶質分子のサイズやその組成に依存しません。 それはそれらがいくつあるかにのみ依存します。 したがって、溶液中に複数の溶質が存在する場合、浸透圧は次のようになります。
P = RT（C1 + C2 +... Cn)
ここでC1 溶質の濃度などです。
自分でテストする
浸透圧に対する濃度の影響を簡単に理解するのは簡単です。 コップ一杯の水に大さじ1杯の塩を混ぜ、にんじんを入れます。 浸透によってニンジンから塩水に水が流れ込み、ニンジンは縮みます。 次に、塩分濃度を大さじ2または3に増やし、ニンジンがどれだけ速く完全に収縮するかを記録します。
にんじんの水には塩分などの溶質が含まれているので、蒸留水に浸すと逆になります。にんじんは膨らみます。 少量の塩を加え、にんじんが膨らむのにかかる時間がどれだけ短いか、または同じサイズに膨らむかどうかを記録します。 にんじんが膨らんだり縮んだりしない場合は、にんじんと同じ塩分濃度の溶液を作ることができます。