- Komponenter til isotoniske løsninger
- Forberedelse
- - Forhold og ligning
- - Forberedelseseksempel
- Første skritt
- Andre trinn
- Eksempler på isotoniske løsninger
- Normalt saltvann
- Lactated Ringers løsning
- Ikke-vandige systemer
- referanser
En isoton løsning er en som gir den samme konsentrasjonen av løst stoff med hensyn til en løsning som er separert eller isolert med en semipermeabel barriere. Denne barrieren gjør at løsningsmidlet kan passere, men ikke alle oppløste partikler.
I fysiologi refererer nevnte isolerte løsning til intracellulær væske, det vil si det indre av celler; mens den halvgjennomtrengelige barrieren tilsvarer cellemembranen, dannet av et lipid-dobbeltlag gjennom hvilket vannmolekylene kan anstremmes til det ekstracellulære mediet.
Interaksjon mellom en celle og en isoton løsning. Kilde: Gabriel Bolívar.
Bildet over illustrerer hva som menes med en isoton løsning. "Konsentrasjonen" av vann er den samme i og utenfor cellen, så dens molekyler kommer inn eller forlater gjennom cellemembranen med like frekvenser. Derfor, hvis to vannmolekyler kommer inn i cellen, vil to av dem samtidig gå ut i det ekstracellulære miljøet.
Denne tilstanden, kalt isotonicitet, oppstår bare når det vandige mediet inne i og utenfor cellen inneholder samme antall oppløste partikler. Således vil en løsning være isoton hvis konsentrasjonen av dens oppløste stoffer er lik den for væsken eller det intracellulære mediet. For eksempel er 0,9% saltløsning isotonisk.
Komponenter til isotoniske løsninger
For at det skal være en isoton løsning, må du først sørge for at osmose forekommer i løsningen eller løsningsmiddelmediet, og ikke diffusjonen av løsningen. Dette er bare mulig hvis en semipermeabel barriere er til stede, som lar løsningsmiddelmolekyler passere gjennom, men ikke oppløste molekyler, spesielt elektrisk ladede, løste ioner.
Således vil ikke det løste stoffet kunne diffundere fra mer konsentrerte regioner til mer fortynnede regioner. I stedet vil det være vannmolekylene som vil bevege seg fra den ene siden til den andre, og krysse den halvgjennomtrengelige barrieren og osmose som finner sted. I vandige og biologiske systemer er denne barrieren ypperlig til cellemembranen.
Med en semi-permeabel barriere og et løsningsmiddel er tilstedeværelsen av ioner eller salter oppløst i begge mediene også nødvendig: den indre (inne i barrieren) og den ytre (utenfor barrieren).
Hvis konsentrasjonen av disse ionene er den samme på begge sider, vil det ikke være et overskudd eller underskudd av vannmolekyler for å løse dem. Det vil si at antallet frie vannmolekyler er det samme, og derfor vil de ikke passere gjennom den halvgjennomtrengelige barrieren til noen av sidene for å utjevne ionkonsentrasjonene.
Forberedelse
- Forhold og ligning
Selv om en isotonisk løsning kan fremstilles med et hvilket som helst løsningsmiddel, siden vann er mediet for cellene, anses dette som det foretrukne alternativet. Ved å vite nøyaktig konsentrasjonen av salter i et spesifikt organ i kroppen, eller i blodomløpet, er det mulig å estimere hvor mye av saltene som skal løses i et gitt volum.
I virveldyrorganismer aksepteres det at konsentrasjonen av oppløste stoffer i blodplasma i gjennomsnitt er rundt 300 mOsm / L (milliosmolaritet), og den kan tolkes som nesten 300 mmol / L. Det vil si at det er en veldig fortynnet konsentrasjon. For å estimere milliosmolaritet, må følgende ligning brukes:
Osmolaritet = m v g
For praktiske formål antas det at g, den osmotiske koeffisienten, har en verdi av 1. Så ligningen ser nå ut som:
Osmolaritet = mv
Hvor m er molariteten til løst stoff, og v er antall partikler som nevnte oppløste dissosierer seg i vann. Vi multipliserer deretter denne verdien med 1 000 for å oppnå milliosmolaritet for et bestemt løst stoff.
Hvis det er mer enn ett løst stoff, vil den totale milliosmolariteten til løsningen være summen av milliosmolaritetene for hvert løst stoff. Jo mer løst stoff det er i forhold til det indre av cellene, jo mindre isoton vil den tilberedte løsningen være.
- Forberedelseseksempel
Anta at du ønsker å tilberede en liter av en isoton løsning med utgangspunkt i glukose og natriumdiacidfosfat. Hvor mye glukose bør du veie? Anta at 15 gram NaH 2 PO4 vil bli brukt .
Første skritt
Vi må først bestemme osmolariteten til NaH 2 PO 4 ved å beregne dens molaritet. For å gjøre dette bruker vi dens molmasse eller molekylvekt, 120 g / mol. Siden vi blir bedt om en liter løsning, bestemmer vi føflekkene og vi vil ha molariteten direkte:
mol (NaH 2 PO 4 ) = 15 g ÷ 120 g / mol
= 0,125 mol
M (NaH 2 PO 4 ) = 0,125 mol / l
Men når NaH 2 PO 4 oppløses i vann, det frigjør et Na + kation og et H 2 PO 4 - anion , slik at v har en verdi på 2 i osmolariteten ligning. Vi fortsetter deretter med å beregne for NaH 2 PO 4 :
Osmolaritet = mv
= 0,125 mol / L2
= 0,25 Osm / L
Og når multiplisert med 1000, har vi miliosmolariteten til NaH 2 PO 4 :
0,25 Osm / L 1 000 = 250 mOsm / L
Andre trinn
Siden den totale milliosmolariteten til løsningen må være lik 300 mOsm / L, trekker vi fra oss for å finne ut hva glukosen skal være:
mOsm / L (glukose) = mOsm / L (totalt) - mOsm / L (NaH 2 PO 4 )
= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L
= 50 mOsm / L
Siden glukose ikke dissosierer, er v lik 1 og dens osmolaritet er lik dens molaritet:
M (glukose) = 50 mOsm / L ÷ 1000
= 0,05 mol / l
Å være den molære glukosen 180 g / mol, bestemmer vi til slutt hvor mange gram vi må veie for å løse den opp i den liter isotoniske løsningen:
Masse (glukose) = 0,05 mol 180 g / mol
= 9 g
Derfor denne isotonisk NaH 2 PO 4 / glukose- oppløsning fremstilles ved å oppløse 15 gram NaH 2 PO 4 og 9 gram glukose i en liter vann.
Eksempler på isotoniske løsninger
Isotoniske oppløsninger eller væsker forårsaker ikke noen gradient eller endring i konsentrasjonen av ioner i kroppen, så handlingen deres er i hovedsak fokusert på å hydratisere pasientene som får den i tilfelle blødning eller dehydrering.
Normalt saltvann
En av disse løsningene er vanlig saltløsning, med en NaCl-konsentrasjon på 0,9%.
Lactated Ringers løsning
Andre isotoniske løsninger som brukes til samme formål er Lactated Ringer, som senker surhetsgraden på grunn av bufferen eller buffersammensetningen, og Sorensens fosfatløsninger, som består av fosfater og natriumklorid.
Ikke-vandige systemer
Isotonicity kan også brukes på ikke-vandige systemer, for eksempel de der løsningsmidlet er en alkohol; så lenge det er en halvgjennomtrengelig barriere som favoriserer penetrering av alkoholmolekylene og beholder de faste stoffpartiklene.
referanser
- De Lehr Spilva, A. og Muktans, Y. (1999). Guide til farmasøytiske spesialiteter i Venezuela. XXXVª utgave. Globale utgaver.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
- Elsevier BV (2020). Isotonisk løsning. Gjenopprettet fra: sciencedirect.com
- Adrienne Brundage. (2020). Isotonisk løsning: Definisjon og eksempel. Studere. Gjenopprettet fra: study.com
- Felicitas Merino de la Hoz. (SF). Intravenøs væsketerapi. University of cantabria. . Gjenopprettet fra: ocw.unican.es
- Farmasøytisk og sammensatt laboratorium. (2020). Oftalmiske preparater: Isotoniske buffere. Gjenopprettet fra: pharmlabs.unc.edu