LARUTAN ISOTONIK: KOMPONEN, PREPARASI, CONTOH - BIOLOGI - 2025

Sebuah larutan isotonik adalah salah satu yang menyajikan konsentrasi yang sama dari zat terlarut sehubungan dengan solusi dipisahkan atau diisolasi oleh penghalang semipermeabel. Penghalang ini memungkinkan pelarut melewatinya, tetapi tidak semua partikel zat terlarut.

Dalam fisiologi, larutan terisolasi tersebut mengacu pada cairan intraseluler, yaitu bagian dalam sel; sedangkan penghalang semi-permeabel berhubungan dengan membran sel, yang dibentuk oleh lapisan ganda lipid yang melaluinya molekul air dapat disaring ke dalam media ekstraseluler.

Interaksi sel dengan larutan isotonik. Sumber: Gabriel Bolívar.

Gambar di atas menggambarkan apa yang dimaksud dengan larutan isotonik. "Konsentrasi" air di dalam dan di luar sel sama, sehingga molekulnya masuk atau keluar melalui membran sel dengan frekuensi yang sama. Oleh karena itu, jika dua molekul air masuk ke dalam sel, dua di antaranya secara bersamaan akan keluar ke lingkungan ekstraseluler.

Keadaan ini, disebut isotonisitas, terjadi hanya ketika media berair, di dalam dan di luar sel, mengandung jumlah partikel zat terlarut terlarut yang sama. Jadi, larutan akan menjadi isotonik jika konsentrasi zat terlarutnya sama dengan cairan atau media intraseluler. Misalnya, saline 0,9% bersifat isotonik.

Komponen larutan isotonik

Agar ada larutan isotonik, pertama-tama Anda harus memastikan bahwa osmosis terjadi dalam larutan atau media pelarut dan bukan difusi zat terlarut. Ini hanya mungkin jika ada penghalang semi permeabel, yang memungkinkan molekul pelarut melewatinya, tetapi tidak molekul terlarut, terutama zat terlarut bermuatan listrik, ion.

Dengan demikian, zat terlarut tidak akan dapat berdifusi dari daerah yang lebih terkonsentrasi ke daerah yang lebih encer. Sebaliknya, molekul air yang akan bergerak dari satu sisi ke sisi lain, melintasi penghalang semi-permeabel, dan osmosis terjadi. Dalam sistem air dan biologis, penghalang ini sangat bagus untuk membran sel.

Dengan adanya penghalang semipermeabel dan media pelarut, maka diperlukan juga keberadaan ion atau garam yang terlarut di kedua media tersebut: internal (di dalam penghalang), dan eksternal (di luar penghalang).

Jika konsentrasi ion-ion ini sama di kedua sisi, maka tidak akan ada kelebihan atau kekurangan molekul air untuk melarutkannya. Artinya, jumlah molekul air bebas adalah sama, dan oleh karena itu, mereka tidak akan melewati penghalang semi-permeabel ke salah satu sisi untuk menyamakan konsentrasi ion.

Persiapan

- Kondisi dan persamaan

Meskipun larutan isotonik dapat dibuat dengan pelarut apa pun, karena air adalah media untuk sel, ini dianggap sebagai pilihan yang lebih disukai. Dengan mengetahui secara pasti konsentrasi garam di organ tubuh tertentu, atau di aliran darah, Anda dapat memperkirakan berapa banyak garam yang harus dilarutkan dalam volume tertentu.

Pada organisme vertebrata diterima bahwa rata-rata konsentrasi zat terlarut dalam plasma darah adalah sekitar 300 mOsm / L (milliosmolarity), dan dapat diartikan hampir 300 mmol / L. Artinya, ini adalah konsentrasi yang sangat encer. Untuk memperkirakan miliosmolaritas, persamaan berikut harus diterapkan:

Osmolaritas = m v g

Untuk keperluan praktis diasumsikan bahwa g, koefisien osmotik, bernilai 1. Jadi persamaannya sekarang menjadi:

Osmolaritas = mv

Di mana m adalah molaritas zat terlarut, dan v adalah jumlah partikel yang terdisosiasi dalam air. Kami kemudian mengalikan nilai ini dengan 1.000 untuk mendapatkan miliosmolaritas untuk zat terlarut tertentu.

Jika ada lebih dari satu zat terlarut, total miliosmolaritas larutan akan menjadi jumlah miliosmolaritas untuk setiap zat terlarut. Semakin banyak zat terlarut di bagian dalam sel, semakin sedikit isotonik larutan yang disiapkan.

- Contoh persiapan

Misalkan Anda ingin menyiapkan satu liter larutan isotonik mulai dari glukosa dan natrium diasid fosfat. Berapa banyak glukosa yang harus Anda timbang? Asumsikan 15 gram NaH ₂ PO _{4 akan digunakan} .

Langkah pertama

Pertama-tama kita harus menentukan osmolaritas NaH ₂ PO _{4 dengan} menghitung molaritasnya. Untuk melakukan ini, kami menggunakan massa molar atau berat molekulnya, 120 g / mol. Karena kita dimintai liter larutan, kita tentukan molnya dan kita akan mendapatkan molaritasnya secara langsung:

mol (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0,125 mol / L.

Tetapi ketika NaH ₂ PO ₄ larut dalam air, ia melepaskan kation Na ⁺ dan anion H ₂ PO ₄ ^- , sehingga v memiliki nilai 2 dalam persamaan osmolaritas. Kami kemudian melanjutkan untuk menghitung NaH ₂ PO ₄ :

Osmolaritas = mv

= 0,125 mol / L 2

= 0,25 Osm / L.

Dan bila dikalikan dengan 1.000 kita memiliki miliosmolaritas NaH ₂ PO ₄ :

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

Tahap kedua

Karena total miliosmolaritas larutan harus sama dengan 300 mOsm / L, kita kurangi untuk mengetahui berapa glukosa yang seharusnya:

mOsm / L (glukosa) = mOsm / L (Total) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄ )

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L.

= 50 mOsm / L.

Karena glukosa tidak terdisosiasi, v sama dengan 1 dan osmolaritasnya sama dengan molaritasnya:

M (glukosa) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0,05 mol / L.

Menjadi molar glukosa 180 g / mol, kami akhirnya menentukan berapa gram yang harus kami timbangkan untuk melarutkannya dalam liter larutan isotonik itu:

Massa (glukosa) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Oleh karena itu, larutan NaH ₂ PO ₄ / glukosa isotonik ini dibuat dengan melarutkan 15 gram NaH ₂ PO ₄ dan 9 gram glukosa dalam satu liter air.

Contoh larutan isotonik

Larutan atau cairan isotonik tidak menyebabkan gradien atau perubahan konsentrasi ion dalam tubuh, sehingga tindakannya pada dasarnya difokuskan untuk menghidrasi pasien yang menerimanya jika terjadi perdarahan atau dehidrasi.

Saline normal

Salah satu larutan ini adalah garam normal, dengan konsentrasi NaCl 0,9%.

Solusi Dering Laktat

Larutan isotonik lain yang digunakan untuk tujuan yang sama adalah Ringer Laktat, yang menurunkan keasaman karena komposisi penyangga atau penyangga, dan larutan fosfat Sorensen, yang terdiri dari fosfat dan natrium klorida.

Sistem tidak berair

Isotonisitas juga dapat diterapkan pada sistem non-air, seperti sistem yang pelarutnya adalah alkohol; selama ada penghalang semi-permeabel yang mendukung penetrasi molekul alkohol dan menahan partikel zat terlarut.

Referensi

1. De Lehr Spilva, A. dan Muktans, Y. (1999). Panduan Spesialisasi Farmasi di Venezuela. Edisi XXXVª. Edisi Global.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
3. Elsevier BV (2020). Solusi Isotonik. Diperoleh dari: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Solusi Isotonik: Definisi & Contoh. Belajar. Diperoleh dari: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (sf). Terapi cairan intravena. Universitas cantabria. . Diperoleh dari: ocw.unican.es
6. Laboratorium Farmaseutika dan Peracikan. (2020). Sediaan Ophthalmic: Buffer Isotonic. Diperoleh dari: pharmlabs.unc.edu