浸透圧

「浸透」のテキストで説明されているように、この現象は、純粋な溶媒が溶液中へ、または溶媒がより希薄な溶液からより濃縮された溶液へ、半透膜を通って自発的に通過するときに発生します。

上の例では、半透膜で分離されたサイド A (水のみが含まれる) とサイド B (非常に濃縮された溶液が含まれる) があります。時間の経過とともに、浸透が発生して水分子がその側に通過するため、B 側の体積が増加します。しかし、プロセスの観察を続けると、ある時点で B 側の溶液が A 側の溶媒に圧力を引き起こす高さに達し、それにより水分子が膜を通過できなくなることがわかります。つまり、浸透は止まります。

これは、最も濃縮された側に圧力を加えれば、浸透の発生を最初から防ぐことができることを示しています。この現象は浸透圧と呼ばれ、次のように定義できます。

浸透圧(π) は、浸透が自然に発生するのを防ぐためにシステムに加えなければならない圧力です。

溶液の濃度が高くなると、浸透圧も高くなります。

浸透圧が等しい溶液は等張性と呼ばれます。たとえば、生理食塩水は 0.9 質量％の塩化ナトリウム (NaCl) 溶液です。これは私たちの体の体液と比較して等張溶液であり、水分子が何の変化も引き起こすことなく、赤血球（赤血球）などの体細胞の内外に同じ容易さで拡散することを可能にします。

血液と赤血球の浸透圧は約 7.7 atm です。 したがって、赤血球も血液に対して等張になります。

生理食塩水の場合に戻りますが、血液や赤血球に対して等張でない場合、身体に損傷を与える可能性があります。浸透圧がより高い溶液は高張溶液と呼ばれます。食塩水が高張で、NaCl 濃度が高い場合、水分子が赤血球から拡散するため、血液中の赤血球は縮みます。

一方、溶液の浸透圧が低い場合、それは低張と呼ばれます。生理食塩水が低張である場合、血清の濃度が低いため、水分子が赤血球内に拡散しやすくなるため、赤血球が膨張し、爆発する可能性もあります。

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