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Osmose ist ein Prozess basierend auf Diffusion wo ein Flüssigkeit, in dem Stoffe gelöst sind, durch ein sogenanntes semipermeables Membran (ein halbdurchlässig Wand), die die Flüssigkeit passieren lässt, aber nicht die gelösten Stoffe.

Operation

Die Fließrichtung des Wassers bei der Osmose ist von einer hohen zu einer niedrigen Konzentration Wasser, wie bei jedem Diffusionsprozess. Auf "Konzentration des Wassers" achten, wenn es sich um 2 Behälter mit Wasser handelt, in denen Stoffe gelöst sind, wird Wasser durch die semipermeable Wand auf der Seite mit der höheren Konzentration dieses Stoffes bis zum kostenlose Energieverteilung des Wassers wird auf beiden Seiten ausgeglichen.

Nehmen wir als Beispiel zwei Behälter mit einem dazwischen halbdurchlässig Wand.

1. auf jeder Seite Liter Wasser, auf einer Seite ist das osmotischer Wert 25% und 75% auf der anderen Seite.In dieser Situation diffundiert Wasser in beide Richtungen durch die Membran, aber da auf einer Seite eine höhere Wasserkonzentration vorhanden ist als auf der anderen, fließt mehr Wasser von der 25%-Seite zur 75 % seitlich diffus, dann umgekehrt. Als Ergebnis nimmt die Wassermenge auf der 75%-Seite zu und die Wasserkonzentration auf der 25%-Seite ab. Die Wassermenge, die jetzt von 25 auf 75 diffundiert, verringert sich und die Wassermenge, die von 75 auf 25 diffundiert, erhöht sich. Dies wird schließlich ein Gleichgewicht schaffen, in dem keine Nettowasserverdrängung stattfindet.Da der Wasserspiegel auf der 75. Seite steigt und auf der 25. Seite fällt, wird die Konzentration auf beiden Seiten in der Gleichgewichtssituation nicht gleich sein. Dieses Prinzip in Kombination mit dem Gegenstromprinzip verwendet in der Henle-Schleife in den Nieren, um eine möglichst konzentrierte Lösung (= Urin) zu erhalten.

Das Verhältnis am Anfang ist in einem Behälter 1/4 Staub und 3/4 Wasser (insgesamt 1 L) und in dem anderen Behälter 3/4 Staub und 1/4 Wasser (insgesamt 1 L), dann auf der 25er Seite die Summe < 1 L und auf der anderen Seite die Summe > 1 L. Dadurch entsteht eine Druckdifferenz, so dass die Konzentration auf beiden Seiten nicht gleich sein kann.

Osmotischer Wert

Der osmotische Wert ist gleich dem Druck, den die gelösten Partikel ausüben würden, wenn sie sich bei dieser Konzentration als Gas im Hohlraum befinden würden. Daraus folgt, dass die osmotischer Wert ist nur eine Funktion von die Anzahl der gelöste Moleküle oder Ionen und nicht ihrer Identität oder Größe. Da Lösungen vieler Substanzen hochkonzentriert werden können, ist die osmotischer Wert (ausgedrückt Bar) sehr groß werden. Das osmotischer Wert des Meerwassers beträgt zum Beispiel etwa 30 bar (30×10⁵ Papa).

Biologische Prozesse

Osmose ist ein wichtiger Prozess in der belebten Natur, denn Zellmembranenhalbdurchlässig (halbdurchlässig). Wasser kann frei in und aus der Zelle fließen, aber gelöste Salze, Proteine und andere Stoffe nicht. Viele biologische Prozesse zielen darauf ab, diese Trennung herzustellen und aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus beruht die Robustheit von krautigen Pflanzen weitgehend auf Osmose (und auf Turgordruck) basierend. Wenn außerhalb der Zelle ein niedrigeres osmotischer Wert herrscht dann in der Zelle, Wasser dringt in die Zelle ein. Da die Zellwand die Expansion verhindert, gewinnt die Zelle an Stärke (weshalb Pflanzen hängen bleiben, wenn sie nicht genug Wasser bekommen).

Umkehrosmose

sehen Umkehrosmose für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Osmose kann auch umgekehrt erfolgen, indem Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt wird. Die Membran fungiert dann als a Filter.

Siehe auch

• chemischer Garten
• Turgordruck
• Osmoregulation
• Osmotischer Druck
• Blaue Energie

Externe Links

• Osmosesimulation in NetLogo (Java Applet für schnelle PCs)
• Osmosesimulation in NetLogo (Java Applet für langsame PCs)
• Osmoseforschung : für GFK-Segelyachten und Motorboote von einem nautischen Experten