Osmos är en enkel naturlig process som förekommer runt och i oss, och det är en som våra liv beror på. Processen är denna: I en lösning migrerar molekyler av ett lösningsmedel, såsom vatten, över en barriär från sidan som innehåller en lägre koncentration av en viss lösning (en mindre komponent i lösningen) till en som innehåller en högre koncentration av den, förutsatt att barriären endast låter lösningsmedelsmolekylerna passera. Osmos kräver ingen yttre kraft, och orsaken till att den inträffade förblev ett mysterium fram till mitten av 1900-talet. Enligt den accepterade förklaringen inträffar osmos eftersom lösningsmedelsmolekylerna försöker fördela sig lika på båda sidor av barriären.
Växter dricker inte vatten - De absorberar det av osmos.
Varje växt har rötter, och ytan på varje rot är i huvudsak en semipermeabel barriär som gör att vattenmolekyler kan passera genom. De flesta växtrötterna har hårstrån för att öka ytan på detta membran och maximera vattenintaget. Rötterna absorberar också 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 spärra och lösa upp salt i ett av facken, vattennivån i facket med saltet stiger. Detta händer eftersom det osmotiska trycket är större än trycket som utövas på ytan av vattnet av atmosfären. Om du förseglar behållaren för att förhindra att vattennivån stiger, får osmotiskt tryck membranet att svälla i riktningen på sidan som innehåller rent vatten.
Du behöver inte skapa ett utarbetat experiment för att se osmotiskt tryck i aktion. Släpp bara en morot i ett glas rent vatten och vänta. När du kontrollerar moroten om en dag eller två kommer du att märka att den har svällt. Du ser samma svullnad när du blöter bönor, nötter eller ris i vatten.
Cells of Our Bodies absorberar vatten av osmos.
Människor dricker vatten, men också deras celler absorberar det av osmos i samma sätt som planteringsrötterna gör. När koncentrationen av avfallsprodukter i en cell ökar ökar det osmotiska trycket mellan insidan och utsidan av cellväggen - som 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 lösta ämnen och sänker det osmotiska trycket vid cellväggarna. Cellerna kan inte ta upp vattnet och blir uttorkade. Om du bara drack havsvatten, skulle du faktiskt dö av törst!
Osmos är viktigt i våra njurar.
Det är inte bara cellerna i våra kroppar som förlitar sig på osmos. Vissa organ, inklusive njurarna, förlitar sig också på det. Njurarnas uppgift är att filtrera avfallsprodukter från blodet och eliminera dem som urin. Varje bönformad njure innehåller mer än en miljon mikrofilter som kallas nefroner, som tillåter små partiklar, såsom vatten, glukos, urea och joner, att passera genom att undvika själva blodmolekylerna. När denna filtrering äger rum måste njurarna absorbera tillräckligt med vatten för att upprätthålla en sund balans i blodplasma. De gör detta genom osmos. Det mänskliga matsmältningssystemet förlitar sig också på osmos.
Vad är omvänd osmos?
Rent vatten flödar av sig själv genom en porös barriär om vattnet på andra sidan innehåller föroreningar, men vad sägs om att gå åt andra håll? Det visar sig att det är möjligt att tvinga förorenat vatten genom samma barriär genom att tillhandahålla tillräckligt med tryck för att övervinna osmotiskt tryck. Denna idé, som kallas omvänd osmos, ligger bakom några av de mest populära filtreringssystemen för hemmet.
Omvänd osmos har nackdelar när den används för vattenfiltreringssystem. Det är långsamt, och det filtrerar inte bort farliga föroreningar som är lika små som vattenmolekyler, som klor, så det måste användas tillsammans med ett kolfilter. Dessutom filtrerar det ut några fördelaktiga mineraler, så om du har ett omvänd osmosfilter hemma är det en bra idé att äta frukt, grönsaker, grönsaker och andra livsmedel med mycket mineral.
