Language
Country/Area
No result found
Bagaimana molekul air melewati membran? Ungkap misteri tekanan osmotik!
Tekanan osmosis mengacu pada tekanan minimum yang diperlukan untuk mencegah pelarut murni memasuki larutan melalui membran semipermeabel. Tekanan osmosis juga merupakan ukuran kecenderungan larutan untuk menyerap pelarut murni melalui proses osmosis. Tekanan osmosis merupakan faktor yang sangat penting bagi banyak proses biologis dan kimia, dan fenomena osmosis yang terkait sangat penting dalam fungsi sel dan penanganan air.
Osmosis dan teori dasarnya
Selama proses osmosis, ketika dua larutan dengan konsentrasi berbeda dipisahkan oleh membran permeabel selektif, molekul pelarut lebih suka mengalir dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat. Fenomena ini pada akhirnya akan berlanjut hingga keadaan kesetimbangan tercapai. Menurut penelitian ilmuwan Jacobus van 't Hoff, kita dapat menyatakan hubungan kuantitatif antara tekanan osmotik dan konsentrasi zat terlarut sebagai berikut:
Hubungan proporsional antara tekanan osmotik dan konsentrasi zat terlarut berarti bahwa tekanan osmotik merupakan sifat kondensasi.
Penerapan tekanan osmotik
Pengukuran osmolalitas dapat membantu kita menentukan berat molekul. Fenomena ini tidak hanya banyak digunakan dalam kimia, tetapi juga sangat penting dalam sel biologis. Bagaimana organisme mengatur tekanan osmotik, seperti pernyataan kunci berikut:
- Hipertonisitas dapat menyebabkan sel menyusut.
- Hipotonisitas menyebabkan sel membengkak.
- Isotonisitas tidak mengubah volume sel.
Ketika sel biologis berada dalam lingkungan dengan tekanan osmotik rendah, molekul air akan masuk ke dalam sel, menyebabkan air terkumpul di dalam sel, sehingga menyebabkan sel membengkak. Pada sel tumbuhan, dinding sel membatasi ekspansi. Tekanan internal ini disebut tekanan turgor. Tekanan turgor memungkinkan tumbuhan tumbuh tegak dan memengaruhi pembukaan dan penutupan stomata tumbuhan sampai batas tertentu.
Reverse Osmosis dan Pengolahan Air
Prinsip dasar tekanan osmotik juga mengarah pada pengembangan reverse osmosis, proses yang banyak digunakan untuk pemurnian air. Prinsip yang digunakan dalam sistem pengolahan air adalah menempatkan air dalam ruang dengan tekanan lebih besar dari tekanan osmotik. Sebagian ruang dilewatkan melalui membran permeabel selektif, yang dapat dilewati molekul air, tetapi partikel zat terlarut tidak dapat melewatinya. Teknologi ini sangat cocok untuk desalinasi air laut dan banyak digunakan di seluruh dunia untuk mendapatkan air minum.
Tekanan osmotik sekitar 27 atmosfer (atm) air laut, yang mengingatkan kita pada dampak lingkungan alam terhadap organisme dan badan air.
Pengukuran tekanan osmotik dan pentingnya
Untuk mengukur tekanan osmotik, para ilmuwan menciptakan filter (sel Pfeffer), yang secara efektif dapat mengevaluasi perubahan tekanan osmotik larutan dalam berbagai keadaan. Pengukuran ini penting untuk berbagai penelitian kimia dan biologi, yang semakin meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana fenomena osmotik memengaruhi ilmu kehidupan dan lingkungan.
Dengan semakin parahnya masalah lingkungan global, perlindungan dan pemanfaatan sumber daya air telah menjadi isu penting. Kita tidak dapat tidak bertanya: Dalam menghadapi sumber daya air yang semakin terbatas, bagaimana sains dan teknologi dapat lebih jauh mendorong penggunaan sumber daya air yang berkelanjutan?
