Osmos är en enkel naturlig process som uppstår runt omkring och inuti oss, och det är en som våra liv beror på. Processen är detta: I en lösning migrerar molekyler av ett lösningsmedel, såsom vatten, över en barriär från sidan som innehåller en lägre koncentration av ett visst lösningsmedel (en mindre komponent i lösningen) till en innehållande en högre koncentration av den, förutsatt att barriären tillåter endast lösningsmedelsmolekylerna att passera. Osmos kräver ingen yttre kraft, och anledningen till att den inträffar förblev ett mysterium fram till mitten av 20-talet. Enligt den accepterade förklaringen uppstår osmos eftersom lösningsmedelsmolekylerna försöker distribuera sig lika på båda sidor av barriären.

Växter dricker inte vatten - De absorberar den genom osmos

Varje växt har rötter och ytan av varje rot är i huvudsak en semipermeabel barriär som tillåter vattenmolekyler att passera genom. De flesta växtrötter har hår för att öka ytan på detta membran och maximera vattenintaget. Rötterna absorberar också alla näringsämnen i jorden som är tillräckligt små för att passera genom barriären tillsammans med vattnet.

Osmos skapar tryck

Om du fyller en bägare med vatten, separera bägaren med en lämplig semipermeabel barriär och lösa upp salt i ett av facken, stiger vattennivån i facket med saltet. Detta händer eftersom osmotiskt tryck är större än trycket som utövas på ytan av vattnet genom atmosfären. Om du förseglar behållaren för att förhindra vattennivån stiger, orsakar osmotiskt tryck membranet att svälla i riktning mot sidan som innehåller rent vatten.

Du behöver inte skapa ett utförligt experiment för att se osmotiskt tryck i aktion. Släpp bara en morot i ett glas rent vatten och vänta. När du tittar på morot om en dag eller två kommer du märka att det har svällt. Du ser samma svullnad när du sänker bönor, nötter eller ris i vatten.

Våra kroppsdelar absorberar vatten genom osmos

Människor dricker vatten, men också deras celler absorberar det genom osmos på samma sätt som växtrötterna gör. När koncentrationen av avfallsprodukter i en cell stiger, ökar det osmotiska trycket mellan insidan och utsidan av cellväggen - vilket är ett semipermeabelt membran - och cellen absorberar vatten från blodet, vilket är en mer utspädd lösning. >

Har du någonsin undrat varför du inte kan dricka havsvatten? Det beror på att tillsats av salt till ditt blod ökar koncentrationen av solvat och sänker det osmotiska trycket vid cellväggarna. Cellerna kan inte absorbera vattnet och bli dehydratiserade. Om du drack bara havsvatten, skulle du faktiskt dö av törst!

Osmos är viktig i våra njurar

Det är inte bara cellerna i våra kroppar som är beroende av osmos. Några organ, inklusive njurarna, lita också på det. Njurarnas jobb är att filtrera avfallsprodukter från blodet och eliminera dem som urin. Varje bönformad njure innehåller mer än en miljon mikrofiltre som kallas nefroner, som tillåter små partiklar, såsom vatten, glukos, urea och joner, att passera genom att själva blodmolekylerna exkluderas. Efter denna filtrering äger rum, måste njurarna reabsorbera tillräckligt med vatten för att upprätthålla en hälsosam balans i blodplasmen. De gör detta genom osmos. Det mänskliga matsmältningssystemet är också beroende av osmos.

Vad är omvänd osmos?

Rent vatten strömmar i sig genom en porös barriär om vattnet på andra sidan innehåller orenheter, men hur är det med att gå till annat sätt? Det visar sig att det är möjligt att tvinga förorenat vatten genom samma barriär genom att ge tillräckligt med tryck för att övervinna osmotiskt tryck. Denna idé, som kallas omvänd osmos, ligger bakom några av de mest populära hemvattenfiltreringssystemen.

Omvänd osmos har nackdelar när den används för vattenfiltreringssystem. Det är långsamt, och det filtrerar inte bort farliga föroreningar som är så små som vattenmolekyler, såsom klor, så det måste användas i samband med ett kolfilter. Dessutom filtrerar det bort några fördelaktiga mineraler, så om du har ett omvänd osmosfilter hemma är det en bra idé att äta frukt, grönsaker, gröna och andra mineraler med höga mineraler.