DUNG DỊCH ĐẲNG TRƯƠNG: THÀNH PHẦN, CÁCH CHUẨN BỊ, VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Một giải pháp đẳng trương là một trong đó trình bày sự tập trung cùng một chất tan đối với một giải pháp với ly thân hoặc bị cô lập bởi một rào cản nửa thấm. Rào cản này cho phép dung môi đi qua, nhưng không phải tất cả các hạt chất tan.

Trong sinh lý học, dung dịch cô lập nói đến chất lỏng nội bào, tức là phần bên trong của tế bào; trong khi hàng rào bán thấm tương ứng với màng tế bào, được hình thành bởi lớp kép lipid mà qua đó các phân tử nước có thể được căng ra môi trường ngoại bào.

Tương tác của một tế bào với một dung dịch đẳng trương. Nguồn: Gabriel Bolívar.

Hình ảnh trên minh họa ý nghĩa của một dung dịch đẳng phí. "Nồng độ" của nước là như nhau bên trong và bên ngoài tế bào, vì vậy các phân tử của nó đi vào hoặc đi qua màng tế bào với tần số bằng nhau. Do đó, nếu hai phân tử nước vào trong tế bào, hai trong số chúng sẽ đồng thời thoát ra môi trường ngoại bào.

Trạng thái này, được gọi là đẳng trương, chỉ xảy ra khi môi trường nước, bên trong và bên ngoài tế bào, chứa cùng một số hạt chất tan hòa tan. Do đó, một dung dịch sẽ đẳng trương nếu nồng độ của các chất hòa tan của nó tương tự như nồng độ của chất lỏng hoặc môi trường nội bào. Ví dụ, nước muối 0,9% là đẳng trương.

Các thành phần của dung dịch đẳng trương

Để có một dung dịch đẳng trương, trước tiên bạn phải đảm bảo rằng sự thẩm thấu xảy ra trong dung dịch hoặc môi trường dung môi chứ không phải sự khuếch tán của chất tan. Điều này chỉ có thể thực hiện được nếu có hàng rào bán thấm, cho phép các phân tử dung môi đi qua, nhưng không cho phép các phân tử chất tan đi qua, đặc biệt là các chất tan mang điện, ion.

Như vậy, chất tan sẽ không thể khuếch tán từ vùng đậm đặc hơn sang vùng loãng hơn. Thay vào đó, các phân tử nước sẽ di chuyển từ bên này sang bên kia, vượt qua hàng rào bán thấm và quá trình thẩm thấu diễn ra. Trong hệ thống nước và sinh học, rào cản này ngang bằng với màng tế bào.

Có một hàng rào bán thấm và một môi trường dung môi, sự hiện diện của các ion hoặc muối hòa tan trong cả hai môi trường cũng cần thiết: bên trong (bên trong hàng rào) và bên ngoài (bên ngoài hàng rào).

Nếu nồng độ của các ion này ở cả hai phía như nhau, thì sẽ không có sự dư thừa hoặc thiếu hụt các phân tử nước để hòa tan chúng. Có nghĩa là, số lượng phân tử nước tự do là như nhau, và do đó, chúng sẽ không đi qua hàng rào bán thấm sang hai bên để cân bằng nồng độ ion.

Sự chuẩn bị

- Điều kiện và phương trình

Mặc dù dung dịch đẳng trương có thể được chuẩn bị với bất kỳ dung môi nào, vì nước là môi trường cho tế bào nên đây được coi là lựa chọn ưu tiên. Bằng cách biết chính xác nồng độ của muối trong một cơ quan cụ thể của cơ thể, hoặc trong máu, có thể ước tính lượng muối cần được hòa tan trong một thể tích nhất định.

Ở các sinh vật có xương sống, người ta chấp nhận rằng, trung bình, nồng độ các chất hòa tan trong huyết tương là khoảng 300 mOsm / L (miliosmolarity), và nó có thể được hiểu là gần 300 mmol / L. Đó là, nó là một nồng độ rất loãng. Để ước tính độ phân tử mili, phải áp dụng phương trình sau:

Osmolarity = m v g

Đối với các mục đích thực tế, giả định rằng g, hệ số thẩm thấu, có giá trị là 1. Vì vậy, phương trình bây giờ trông giống như:

Osmolarity = mv

Trong đó m là nồng độ mol của chất tan và v là số hạt trong đó chất tan đó phân ly trong nước. Sau đó, chúng tôi nhân giá trị này với 1.000 để có được độ phân tử mili cho một chất tan cụ thể.

Nếu có nhiều hơn một chất tan, tổng số mili của dung dịch sẽ là tổng số mili của mỗi chất tan. Càng có nhiều chất tan đối với bên trong tế bào, thì dung dịch đã chuẩn bị càng ít đẳng trương.

- Ví dụ chuẩn bị

Giả sử bạn muốn chuẩn bị một lít dung dịch đẳng trương bắt đầu từ glucose và natri diacid phosphat. Bạn nên cân nặng bao nhiêu đường? Giả sử 15 gam NaH ₂ PO _{4 sẽ được dùng} .

Bước đầu tiên

Đầu tiên chúng ta phải xác định độ thẩm thấu của NaH ₂ PO _{4 bằng cách} tính nồng độ mol của nó. Để làm điều này, chúng tôi sử dụng khối lượng mol hoặc trọng lượng phân tử của nó, 120 g / mol. Vì chúng tôi được yêu cầu cho một lít dung dịch, chúng tôi xác định số mol và chúng tôi sẽ có trực tiếp số mol:

số mol (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0,125 mol / L

Nhưng khi NaH ₂ PO ₄ tan trong nước, nó giải phóng một Na ⁺ cation và H ₂ PO ₄ ^- anion , vì vậy v có giá trị 2 trong phương trình thẩm thấu. Sau đó chúng tôi tiến hành tính NaH ₂ PO ₄ :

Osmolarity = mv

= 0,125 mol / L 2

= 0,25 Osm / L

Và khi nhân với 1.000, chúng ta có độ phân giải mili của NaH ₂ PO ₄ :

0,25 Osm / L 1.000 = 250 mOsm / L

Bước thứ hai

Vì tổng nồng độ mm của dung dịch phải bằng 300 mOsm / L, chúng tôi trừ đi để tìm ra lượng glucoza phải là:

mOsm / L (glucose) = mOsm / L (Tổng) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄ )

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Vì glucozơ không phân ly nên v bằng 1 và độ thẩm thấu của nó bằng số mol:

M (glucose) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0,05 mol / L

Với số mol của glucozơ là 180 g / mol, cuối cùng ta xác định được ta phải cân bao nhiêu gam để hòa tan hết trong lít dung dịch đẳng tích đó:

Khối lượng (glucose) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Do đó, dung dịch NaH ₂ PO ₄ / glucozơ đẳng trương này được điều chế bằng cách hòa tan 15 gam NaH ₂ PO ₄ và 9 gam glucozơ trong một lít nước.

Ví dụ về các giải pháp đẳng trương

Các dung dịch hoặc chất lỏng đẳng trương không gây ra bất kỳ độ dốc hoặc thay đổi nồng độ ion nào trong cơ thể, vì vậy hoạt động của chúng về cơ bản là tập trung vào việc cung cấp nước cho bệnh nhân trong trường hợp chảy máu hoặc mất nước.

Nước muối thường

Một trong những dung dịch này là nước muối sinh lý thông thường, có nồng độ NaCl 0,9%.

Giải pháp Ringer cho con bú

Các dung dịch đẳng trương khác được sử dụng cho mục đích tương tự là Lactated Ringer, làm giảm độ axit do chất đệm hoặc thành phần đệm của nó, và các dung dịch phốt phát của Sorensen, được tạo thành từ phốt phát và natri clorua.

Hệ thống không chứa nước

Tính đẳng trương cũng có thể được áp dụng cho các hệ thống không chứa nước, chẳng hạn như những hệ thống mà dung môi là cồn; miễn là có một hàng rào bán thấm thuận lợi cho sự xâm nhập của các phân tử rượu và giữ lại các hạt chất tan.

Người giới thiệu

1. De Lehr Spilva, A. và Muktans, Y. (1999). Hướng dẫn về Chuyên ngành Dược phẩm ở Venezuela. Phiên bản XXXVª. Phiên bản toàn cầu.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
3. Elsevier BV (năm 2020). Giải phap tương đương. Phục hồi từ: sciricalirect.com
4. Adrienne Brundage. (Năm 2020). Giải pháp đẳng áp: Định nghĩa & Ví dụ. Học. Phục hồi từ: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (sf). Liệu pháp truyền dịch qua đường tĩnh mạch. Đại học cantabria. . Phục hồi từ: ocw.unican.es
6. Phòng thí nghiệm Dược và Hợp chất. (Năm 2020). Chế phẩm dùng cho mắt: Isotonic Buffers. Đã khôi phục từ: pharmlabs.unc.edu