- Komponen larutan hipertonik
- Persiapan
- - Contoh
- Langkah pertama
- Tahap kedua
- Langkah ketiga
- Contoh larutan hipertonik
- Dekstrosa 10% No.2 (larutan glukosa hipertonik)
- Dekstrosa 0,45%
- 10% manitol
- Referensi
Sebuah solusi hipertonik adalah salah satu yang ketika dimasukkan ke dalam kontak dengan solusi lain, dipisahkan oleh sebuah membran permeabel untuk air tetapi tahan terhadap zat terlarut, aliran bersih dari air terjadi ke arah itu, sampai suatu osmolaritas yang sama (konsentrasi) tercapai dalam dua kompartemen.
Contoh yang sangat representatif adalah ketika sel darah merah ditempatkan dalam larutan yang dianggap hipertonik. Osmolaritas eritrosit, seperti semua cairan tubuh ekstra dan intraseluler, kira-kira 300 mOsm / L.
Interaksi sel dengan larutan hipertonik. Sumber: Gabriel Bolívar.
Oleh karena itu, osmolaritas larutan hipertonik harus lebih besar dari 300 mOsm / L. Dalam keadaan ini, aliran air terjadi dari dalam eritrosit ke larutan di sekitarnya. Perilaku yang sama dapat dilihat di semua jenis sel dan umumnya ditunjukkan pada gambar di atas.
Di luar sel terdapat lebih banyak zat terlarut (lingkaran kuning), sehingga molekul sibuk menghidrasinya; artinya, ada lebih sedikit molekul air "bebas". Sel tersebut menghasilkan air ke sekelilingnya, mengurangi volumenya dan mengerut seperti kismis. Oleh karena itu, air di dalam sel lebih "terkonsentrasi" daripada di media ekstraseluler.
Komponen larutan hipertonik
Larutan hipertonik terdiri dari pelarut, biasanya air, dan zat terlarut yang dapat berupa garam atau gula murni, atau campurannya. Cara biasa untuk menyatakan konsentrasi suatu larutan, sebagai fungsi dari jumlah partikel dan bukan konsentrasi individualnya, adalah melalui osmolaritas.
Juga, harus ada kompartemen yang dipisahkan oleh penghalang semipermeabel, yang dalam kasus sel adalah membran lapisan ganda lipid. Molekul air, serta molekul netral lainnya, berhasil menyelinap melalui membran sel, tetapi hal yang sama tidak terjadi pada ion.
Media berair yang mengelilingi sel harus lebih pekat dalam zat terlarut, dan akibatnya lebih "diencerkan" dalam air. Ini terjadi karena molekul air mengelilingi partikel zat terlarut, dengan sedikit yang berdifusi bebas di tengah.
Variasi air bebas di dalam dan di luar sel ini menyebabkan gradien yang menghasilkan osmosis, yaitu variasi konsentrasi karena perpindahan pelarut melalui penghalang, tanpa zat terlarut berdifusi.
Persiapan
Larutan hipertonik dibuat sama seperti semua larutan: komponen larutan ditimbang dan dibawa ke volume tertentu dengan melarutkannya dalam air. Tetapi untuk mengetahui apakah solusinya hipertonik dalam hubungannya dengan sel, osmolaritasnya harus dihitung terlebih dahulu dan lihat apakah lebih besar dari 300 mOsm / L:
Osmolaritas = m v g
Dengan m adalah molaritas zat terlarut, v jumlah partikel yang terdisosiasi suatu senyawa, dan g koefisien osmotik. Yang terakhir adalah faktor yang mengoreksi interaksi partikel bermuatan listrik (ion) dan nilainya 1 untuk larutan encer dan untuk zat yang tidak berdisosiasi; seperti glukosa.
Osmolaritas total suatu larutan dihitung dengan menambahkan osmolaritas yang disediakan oleh masing-masing senyawa yang ada dalam larutan.
- Contoh
Tentukan osmolaritas larutan yang mengandung glukosa 5% (MW = 180 g / mol) dan natrium klorida 0,9% (MW = 58,5 g / mol) dan simpulkan apakah larutan tersebut hipertonik atau tidak.
Langkah pertama
Pertama, Anda harus menghitung molaritas glukosa. Konsentrasi glukosa adalah 5 g / 100 mL, dan dinyatakan dalam satuan g / L:
(5 g ÷ 100 mL) 1.000 mL
Konsentrasi glukosa = 50 g / L
Molaritas glukosa (mol / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)
= 0,277 mol / L.
Osmolaritas diberikan oleh glukosa = molaritas · jumlah partikel yang terdisosiasi · koefisien osmotik (g).
Dalam hal ini, nilai koefisien osmotik sama dengan 1 dan dapat dihentikan. Glukosa hanya memiliki ikatan kovalen dalam strukturnya yang tidak terdisosiasi dalam larutan air, dan oleh karena itu v sama dengan 1. Jadi, osmolaritas glukosa sama dengan molaritasnya.
Osmolaritas yang diberikan oleh glukosa = 0,277 Osm / L
= 277 mOsm / L.
Tahap kedua
Kami menghitung molaritas dan osmolaritas zat terlarut kedua, yaitu NaCl. Kami juga menyatakan konsentrasinya dalam g / L:
Dinyatakan dalam g / L = (0,9 g ÷ 100 mL) 1.000 mL
= 9 g NaCl / L.
Molaritas (mol / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)
= 0,153 mol / L.
Dan kami menghitung osmolaritasnya:
Osmolaritas = molaritas 2 1
Natrium klorida terdisosiasi menjadi dua partikel: Na + dan Cl - . Karena alasan inilah v memiliki nilai 2.
Osmolaritas = 0,153 mol / L · 2 · 1
Osmolaritas = 0,306 Osm / L.
= 306 mOsm / L.
Langkah ketiga
Akhirnya kami menghitung osmolaritas larutan dan memutuskan apakah itu hipertonik atau tidak. Untuk ini, kita harus menambahkan osmolaritas yang disediakan oleh glukosa dan osmolaritas yang disediakan oleh NaCl:
Osmolaritas total larutan = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L
Osmolaritas larutan = 0,583 Osm / L atau 583 mOsm / L.
Osmolaritas sel dan cairan yang memandikannya: plasma dan cairan interstisial, sekitar 300 mOsm / L. Oleh karena itu, dapat dianggap bahwa larutan glukosa dan natrium klorida, dengan osmolaritas 583 mOsm / L, merupakan larutan hipertonik dalam hubungannya dengan lingkungan seluler.
Contoh larutan hipertonik
Dekstrosa 10% No.2 (larutan glukosa hipertonik)
Larutan hipertonik ini terdiri dari 10 g dekstrosa dan akuades dengan jumlah yang cukup untuk 100 mL. Osmolaritasnya adalah 504 mOsm / L.
Larutan ini digunakan untuk mengobati penurunan glikogen hati, penurunan konsentrasi glukosa plasma, dan gangguan metabolisme lainnya.
Dekstrosa 0,45%
Larutan ini terdiri dari 5 g dekstrosa, 0,45 g NaCl, dan akuades yang cukup untuk volume 100 mL. Osmolaritasnya adalah 406 mOsm / L
Ini digunakan dalam penurunan glikogen hati dan defisiensi natrium klorida.
10% manitol
Larutan ini terdiri dari 10 g manitol dan akuades dengan jumlah yang cukup untuk 100 mL. Osmolaritasnya adalah 549 mOsm / L.
Ini digunakan untuk meningkatkan ekskresi air melalui ginjal (diuretik osmotik) dan untuk mengobati gagal ginjal.
Referensi
- De Lehr Spilva, A. dan Muktans, Y. (1999). Panduan Spesialisasi Farmasi di Venezuela. Edisi XXXVª. Edisi Global.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Apa Itu Solusi Hipertonik? Diperoleh dari: thinkco.com
- Wikipedia. (2020). Tonisitas. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Kevin Beck. (21 September 2018). Apa itu Solusi Hipertonik. Diperoleh dari: sciencing.com