Áp suất thẩm thấu là gì? Vai trò, tính ứng dụng trong đời sống

Chu Văn An

Áp suất thẩm thấu là thông tin được nhiều sinh viên quan tâm, tìm hiểu trong quá trình học tập. Nếu bạn cũng quan tâm đến vấn đề này hãy theo dõi bài viết dưới đây. Chúng tôi đã tổng hợp tất cả các thông tin liên quan đến áp suất thẩm thấu để bạn có cái nhìn toàn diện nhất.

1. Một số chi tiết về áp suất thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu là một khái niệm quan trọng được đề cập trong các lĩnh vực sinh học, vật lý và hóa học. Áp suất thẩm thấu là áp suất tối thiểu có thể tác dụng lên dung dịch để ngăn chặn dòng chảy của các phân tử dung môi tinh khiết qua màng bán thấm. Áp suất thẩm thấu cũng là thước đo dùng cho các dung dịch được lấy trong dung môi nguyên chất bằng phương pháp thẩm thấu.

Mức áp suất này được hình thành do sự chênh lệch nồng độ chất tan giữa hai dung dịch được ngăn cách bởi một màng bán thấm. Khi đó các phân tử dung môi sẽ di chuyển từ vùng có nồng độ chất tan thấp đến vùng có nồng độ chất tan cao cho đến khi các phân tử ở trạng thái cân bằng.

Hiện nay, áp suất thẩm thấu được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như lọc nước, chế biến thực phẩm hay các lĩnh vực sinh học như chức năng thận, điều hòa huyết áp, hấp thụ nước của thực vật, v.v.

Áp suất thẩm thấu là mức áp suất tối thiểu giúp dung dịch ngăn chặn dòng chảy của các phân tử dung môi tinh khiết qua màng bán thấm.

2. Công thức tính chính xác áp suất thẩm thấu

Theo vật lý, việc tính áp suất thẩm thấu phải được thực hiện dựa trên công thức chuẩn P = RTC. Trong đó:

• P là áp suất thẩm thấu, đơn vị là atm.
• R là hằng số (R = 0,082).
• T là nhiệt độ tuyệt đối (T = 273 + [Math Processing Error]).
• C là nồng độ dung dịch, đơn vị là gam/lít.

3. Phân loại các loại áp suất thẩm thấu

Đánh giá thành phần chất tan và dung môi, áp suất thẩm thấu về cơ bản được chia làm 3 loại chính. Bao gồm áp suất đẳng trương, áp suất thẩm thấu thấp và áp suất thẩm thấu cao:

3.1. Áp suất đẳng trương

Ở áp suất đẳng trương, hai dung dịch sẽ được ngăn cách nhau bằng màng bán thấm và có cùng nồng độ chất tan. Vì áp suất thẩm thấu bằng nhau.

Áp suất đẳng trương

3.2. Áp suất thẩm thấu nhược trương

Còn đối với áp suất thẩm thấu thấp, dung dịch bên trong màng bán thấm có nồng độ hòa tan thấp hơn dung dịch bên ngoài. Đó là lý do tại sao dung môi chảy ra ngoài.

Áp suất thẩm thấu nhược trương

3.3. Áp suất thẩm thấu đẳng trương

Dưới áp suất thẩm thấu cao, dung dịch bên trong màng bán thấm có nồng độ chất tan cao hơn dung dịch xung quanh bên ngoài. Vì vậy, nó gây ra hiện tượng tràn dung môi.

Áp suất thẩm thấu đẳng trương

4. Ứng dụng áp suất thẩm thấu trong lĩnh vực y học

Hiện nay, áp suất thẩm thấu đang được ứng dụng rộng rãi trong y học. Không khó để thấy được hiệu quả của chúng trong:

4.1. Chạy thận

Đây là kỹ thuật y tế sẽ sử dụng áp suất thẩm thấu để đánh giá hiệu quả lọc chất thải từ máu của bệnh nhân sử dụng thận nhân tạo. Máu của bệnh nhân sẽ được đưa vào máy lọc máu, trong đó có chứa dung dịch lọc máu có áp suất thẩm thấu cao hơn máu của bệnh nhân. Nhờ đó, nước và các phân tử chất thải sẽ di chuyển từ máu bệnh nhân sang dung dịch lọc máu bằng thẩm thấu. Máu đã được tinh chế sẽ được trả lại cho cơ thể bệnh nhân

4.2. Lọc máu

Ngày nay áp suất thẩm thấu cũng được sử dụng trong việc thiết lập máy lọc huyết tương hoặc máy lọc máu. Vai trò chính của áp suất thẩm thấu là kiểm soát dung dịch lọc máu và tốc độ siêu lọc để đảm bảo máu của bệnh nhân được lọc đúng cách và không bị quá tải chất lỏng.

Y học áp dụng áp suất thẩm thấu để lọc máu

4.3. Điều trị phù não

Phù não là tình trạng có quá nhiều chất lỏng trong não. Nguyên nhân chính phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Có thể là do đột quỵ, chấn thương, nhiễm trùng, u não… Những yếu tố này sẽ làm tăng áp lực lên não, gây tổn thương tế bào não. Lúc này, áp suất thẩm thấu sẽ điều trị phù não thông qua việc tiêm tĩnh mạch dung dịch ưu trương. Dung dịch ưu trương là loại dung dịch có nồng độ chất tan cao. Vai trò chính là hút nước ra khỏi tế bào não bằng thẩm thấu để giảm áp lực trong não.

4.4. Điều trị bệnh tăng nhãn áp

Bệnh tăng nhãn áp có thể làm tổn thương dây thần kinh thị giác, gây biến chứng dẫn đến mù lòa. Y học sử dụng áp suất thẩm thấu để điều trị bệnh tăng nhãn áp bằng cách bôi tại chỗ hoặc tiêm tĩnh mạch dung dịch ưu trương. Dung dịch sẽ hút nước ra khỏi mắt, làm giảm áp lực bên trong mắt và ngăn ngừa tổn thương thần kinh thị giác.

Hy vọng sau khi đọc bài viết này bạn đã nắm được những thông tin cơ bản về áp suất thẩm thấu. Đồng thời, hiểu được ứng dụng thực tế của chúng trong lĩnh vực y học hiện đại.