Tekanan Osmotik adalah -- Pengertian, contoh, perbedaan

Tekanan Osmotik

Apa itu Tekanan Osmotik?

Definisi tekanan osmotik adalah tekanan minimum yang harus diterapkan pada larutan untuk menghentikan aliran molekul pelarut melalui membran semipermeabel (osmosis). Tekanan osmotik adalah sifat koligatif dan tergantung pada konsentrasi partikel terlarut dalam larutan. Tekanan osmotik dapat dihitung dengan bantuan rumus berikut:

π = iCRT

Dimana,

π adalah tekanan osmotik
i adalah faktor van Ht
C adalah konsentrasi molar zat terlarut dalam larutan
R adalah konstanta gas universal
T adalah suhunya

Hubungan antara tekanan osmotik suatu larutan dan konsentrasi molar zat terlarutnya dikemukakan oleh kimiawan Belanda Jacobus van’t Hoff. Penting untuk dicatat bahwa persamaan ini hanya berlaku untuk larutan yang berperilaku seperti larutan ideal.

Pengertian Osmosis

Istilah ‘osmosis’ mengacu pada pergerakan molekul pelarut melalui membran semipermeabel dari suatu daerah di mana konsentrasi zat terlarut rendah ke daerah di mana konsentrasi zat terlarut tinggi. Akhirnya, keseimbangan terbentuk antara dua sisi membran semipermeabel (konsentrasi zat terlarut yang sama di kedua sisi membran semipermeabel).

Catatan penting: Membran semipermeabel hanya memungkinkan pergerakan molekul pelarut melewatinya – partikel terlarut tidak dapat melewatinya.

Jika tekanan yang cukup diterapkan pada sisi larutan membran semipermeabel, proses osmosis dihentikan. Jumlah minimum tekanan yang diperlukan untuk membatalkan proses osmosis disebut tekanan osmotik.

Osmosis adalah difusi air tertentu melalui membran semi-permeabel. Jadi dalam kasus osmosis, zat terlarut tidak dapat bergerak karena mereka tidak dapat melewati membran. Namun, air dapat bergerak, dan itu – melewati membran ke daerah dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi.

Osmosis dapat menyebabkan volume total air di setiap sisi membran berubah: sisi membran dengan lebih banyak zat terlarut mungkin berakhir dengan lebih banyak air. Kurangnya tekanan osmotik dapat menyebabkan masalah bagi sel, seperti meledak (jika terlalu banyak air bergerak ke dalam sel), atau menjadi dehidrasi (jika terlalu banyak air bergerak keluar).

Osmosis adalah faktor yang sangat penting dalam biologi karena lingkungan intraseluler berbeda dari lingkungan ekstraseluler. Jika lingkungan ekstraseluler berubah, itu dapat menyebabkan air mengalir ke sel kita.

Beberapa organisme, seperti tanaman yang menggunakan tekanan osmotik untuk memindahkan air, telah mengambil keuntungan dari prinsip ini. Tapi tekanan osmotik ini juga dapat mengancam kesehatan sel dan organisme ketika ada terlalu banyak atau terlalu sedikit air di lingkungan ekstraseluler dibandingkan dengan bagian dalam sel.

Pengertian Tekanan osmotik

Dalam gambar ilustrasi yang diberikan di atas, dapat diamati bahwa molekul pelarut cenderung melewati membran semipermeabel ke sisi larutan sampai tekanan osmotik (larutan) diterapkan ke sisi larutan.

Apa yang Terjadi ketika Tekanan Berkekuatan Lebih Tinggi dari Tekanan Osmotik Diterapkan ke Sisi larutan?

Dalam skenario seperti itu, molekul pelarut akan mulai bergerak melalui membran semipermeabel dari sisi larutan (di mana konsentrasi zat terlarut tinggi) ke sisi pelarut (di mana konsentrasi zat terlarut rendah). Proses ini disebut reverse osmosis (atau osmosis balik).

Tekanan osmotik dapat dianggap sebagai tekanan yang diperlukan untuk menghentikan air agar tidak menyebar melalui penghalang oleh osmosis. Dengan kata lain, tekanan osmotik mengacu pada seberapa keras air akan “mendorong” untuk melewati penghalang agar berdifusi ke sisi lain.

Tekanan osmotik ditentukan oleh konsentrasi zat terlarut – air akan “berusaha lebih keras” untuk berdifusi ke dalam area dengan konsentrasi zat terlarut yang tinggi, seperti garam, daripada ke area dengan konsentrasi rendah.

Dalam kenyataannya tentu saja, tekanan osmotik bukanlah “keinginan” air untuk bergerak, tetapi lebih merupakan perpanjangan dari hukum alam bahwa semua materi akan terdistribusi secara acak dari waktu ke waktu. Ketika konsentrasi zat berbeda di dua area dan area memiliki kontak satu sama lain, gerakan acak partikel akan menyebabkan zat tersebut berdifusi hingga larutannya seragam di seluruh area.

Contoh Tekanan Osmotik

Tumbuhan mempertahankan bentuk tegaknya dengan bantuan tekanan osmotik. Ketika air yang cukup disuplai ke tanaman, sel-selnya (yang mengandung beberapa garam) menyerap air dan mengembang. Perluasan sel tumbuhan ini meningkatkan tekanan yang diberikan pada dinding sel mereka, menyebabkan mereka berdiri tegak.

Ketika air yang tidak cukup disuplai ke tanaman, sel-selnya menjadi hipertonik (mereka menyusut karena kehilangan air). Hal ini menyebabkan mereka layu dan kehilangan postur tegak yang kokoh. Pengukuran tekanan osmotik juga dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa.

Tekanan osmotik menyebabkan Tanaman Layu

Banyak tumbuhan benar-benar menggunakan tekanan osmotik untuk mempertahankan bentuk batang dan daunnya.

Jika Anda menyimpan bunga dalam pot, Anda mungkin tahu bahwa tanaman Anda bisa menjadi sangat layu dengan cepat jika tidak disiram. Tetapi hanya dalam beberapa menit setelah penyiraman, mereka dapat pulih kembali!

Ini karena batang dan daun banyak tanaman pada dasarnya “meningkat” oleh tekanan osmotik – garam dalam sel menyebabkan air ditarik melalui osmosis, membuat sel menjadi montok dan kencang.

Jika tidak cukup air tersedia, tumbuhan akan layu karena sel-selnya menjadi “kempes.” Dalam istilah ilmiah, mereka “hipertonik” – yang berarti “konsentrasi zat terlarut terlalu tinggi.”

Tumbuhan juga dapat menunjukkan kekuatan tekanan osmotik saat mereka tumbuh.

Anda mungkin pernah melihat tanaman tumbuh melalui aspal, atau akar pohon yang tumbuh melalui batu bata atau beton karena memiliki tekanan osmotik yang cukup kuat.

Ini juga dimungkinkan oleh tekanan osmotik: ketika tanaman tumbuh, sel-sel mereka menarik lebih banyak air. Tekanan air yang lambat tapi tak terhindarkan bergerak melalui membran sel tumbuhan benar-benar dapat mendorong melalui aspal!

Tekanan osmotik terkait Efek Dehidrasi – Dan Overhidrasi

Kita semua tahu bahaya dehidrasi, di mana kekurangan air dapat menyebabkan efek berbahaya pada tubuh kita. Apa yang mungkin tidak kita sadari adalah efek ini berhubungan langsung dengan tekanan osmotik.

Ketika tubuh kita tidak memiliki cukup air, air sebenarnya bisa keluar dari sel kita ke dalam darah kita. Ini dapat menyebabkan konsentrasi garam dan zat terlarut lainnya dalam sel kita menjadi terlalu tinggi, mengganggu fungsi seluler.

Ketika kita minum air, air masuk ke tubuh melalui aliran darah kita, dan mampu berdifusi kembali ke sel kita melalui osmosis, memulihkan fungsi yang tepat.

Sebaliknya juga mungkin: sebenarnya mungkin mati karena terlalu banyak minum air.

Sulit untuk secara tidak sengaja “overdosis” pada air, tetapi dalam kasus-kasus ekstrim seperti kontes minum air, adalah mungkin untuk minum air yang terlalu banyak sehingga terlalu banyak berdifusi ke dalam sel Anda. Dalam kasus ekstrim ini dapat menyebabkan pembengkakan otak.

Rehidrasi cepat setelah dehidrasi parah bisa berbahaya karena alasan yang sama. Disarankan untuk melakukan rehidrasi secara perlahan, karena mengisi sel-sel dehidrasi secara tiba-tiba dengan volume air yang besar dapat menyebabkan mereka meledak!

Manfaat penting lain dari tekanan osmotik adalah desalinasi dan pemurnian air laut, yang melibatkan proses reverse osmosis.

Soal dan pembahasan tekanan osmotik

Soal 1. Satu mol garam meja dilarutkan dalam satu liter air. Pada suhu 27 oC, berapakah suhu osmotik dari larutan ini?

Konsentrasi molar garam meja (natrium klorida) dalam larutan = 1 mol / 1 liter = 1M

Karena garam (NaCl) terdisosiasi menjadi dua ion, nilai faktor van Ht di sini adalah 2. Konversi 27 oC ke skala Kelvin, suhu yang dibutuhkan menjadi 300K.

Oleh karena itu, tekanan osmotik larutannya adalah:

π = (2) * (1 mol.L-1) * (0.0821 atm.L. mol-1.K-1) (300 K)

π = 49,26 atm.

Tekanan osmotik larutan garam 1M adalah 49,26 atmosfer pada suhu 27oC.

Soal 2. Tekanan osmotik dari larutan kalium klorida (pada 300 K) adalah 50 atmosfer. Berapa konsentrasi kalium klorida molar dalam larutan ini?

Mengatur ulang persamaan tekanan osmotik, persamaan berikut dapat diperoleh:

π = iCRT; C = π / (iRT)

Di sini, nilai i adalah 2 (karena KCl terdisosiasi menjadi dua ion). Karena itu, molaritas KCl adalah:

C = (50 atm)/(2)*(0.0821 atm.L.mol-1.K-1)*(300K)

C = 50 / 49.26 M = 1.015 M

Oleh karena itu, konsentrasi molar kalium klorida dalam larutan adalah 1,015 M.

Tips untuk Mengatasi Masalah Tekanan Osmotik

Masalah terbesar saat memecahkan soal adalah mengetahui faktor van’t Hoff dan menggunakan satuan yang benar untuk istilah dalam persamaan. Jika larutan larut dalam air (mis., Natrium klorida), maka perlu diberikan faktor van’t Hoff atau mencarinya. Bekerja dalam satuan atmosfer untuk tekanan, Kelvin untuk suhu, mol untuk massa, dan liter untuk volume.

Perbedaan tekanan onkotik dan tekanan osmotik

Tekanan osmotik dan onkotik berbagi hubungan. Perbedaan antara keduanya dapat dipahami dengan mengingat sifat osmosis, yang merupakan dasar dari kedua tekanan tersebut.

Osmosis adalah gerakan pasif air dari area konsentrasi tinggi yang sama, melalui membran semipermeabel, ke area konsentrasi air rendah. Gerakan ini mencapai jumlah air yang sama di setiap area.

Tekanan osmotik adalah tekanan minimum yang diperlukan untuk menghentikan aliran internal pelarut melalui membran semipermeabel. Tekanan onkotik, di sisi lain, adalah jenis tekanan osmotik di mana tekanan diterapkan oleh albumin dan protein dalam plasma pembuluh darah untuk membawa air ke sistem peredaran darah.

Metode Pleffers dan metode Berkeley dan Hartley paling terkenal untuk menentukan tekanan osmotik, meskipun saat ini di zaman modern, sebuah alat yang dikenal sebagai osmometer digunakan untuk mengukur tekanan osmotik, sedangkan tingkat tekanan onkotik diukur. melalui oncometer.

Tekanan osmotik berbanding lurus dengan suhu dan konsentrasi zat terlarut dalam larutan, sedangkan tekanan onkotik berbanding lurus dengan jumlah koloid dalam suatu larutan.

Tekanan dan kematian onkotik

Pada pasien sakit kritis, korelasi telah ditemukan antara tekanan onkotik rendah dan mortalitas.

Sebagai contoh, sebuah penelitian terhadap 99 subjek dengan gangguan kardiorespirasi menunjukkan bahwa semua orang dengan tekanan onkotik di bawah 10,5 mmHg binasa, sementara mereka dengan tekanan lebih dari 19 mmHg bertahan.

Pengukuran tekanan onkotik pada pasien yang sakit kritis sering menjadi sumber yang dapat diandalkan ketika memprediksi harapan hidup.



1 Comment

  1. Jelaskan perbedaan antara osmosis dengan tekanan osmotik! di bantu yaaa

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *