हाइपोटोनिक समाधान: घटक, तैयारी, उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

एक हाइपोटोनिक सॉल्यूशन वह है जिसमें अर्ध-पारगम्य अवरोध द्वारा पृथक या पृथक एक विलयन की तुलना में कम विलेय सांद्रता होती है। यह अवरोध विलायक को इसके माध्यम से पारित करने की अनुमति देता है, जैविक प्रणालियों के मामले में पानी, लेकिन सभी विलेय कण नहीं।

इंट्रासेल्युलर और एक्स्ट्रासेलुलर कशेरुकाओं के शरीर के तरल पदार्थ में लगभग 300 mOsm / I का ऑस्मोलारिटी होता है। जबकि एक हाइपोटोनिक तरल में एक ओस्मोलैरिटी 280 mOsm / L से कम होती है। इसलिए, इस परासरण का एक समाधान सेलुलर वातावरण के संबंध में हाइपोटोनिक है।

एक हाइपोटोनिक समाधान के साथ एक सेल का इंटरैक्शन। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

हाइपोटोनिक घोल का एक उदाहरण 0.45% सोडियम क्लोराइड है। लेकिन इस प्रकार के समाधान के सामने सेल या डिब्बे कैसे व्यवहार करते हैं? ऊपर दी गई छवि इस प्रश्न का उत्तर देती है।

सेल्यूट कणों (पीले डॉट्स) की सांद्रता बाहर की तुलना में कोशिका के अंदर अधिक होती है। चूँकि कोशिका के चारों ओर विलेय कम होता है, अधिक मुक्त पानी के अणु होते हैं, इसलिए यह कोशिका के आंतरिक भाग की तुलना में अधिक तीव्र नीले रंग के साथ प्रदर्शित होता है।

सांद्रता को समतल करने के लिए परासरण के माध्यम से बाहर से अंदर तक पानी बहता है। परिणामस्वरूप, कोशिका अपने झिल्ली के माध्यम से गुजरने वाले पानी को अवशोषित करके फैल जाती है या सूज जाती है।

हाइपोटोनिक विलयन के घटक

हाइपोटोनिक समाधान में एक विलायक होता है, जो अन्यथा इंगित नहीं किया जाता है, इसमें पानी होता है, और इसमें घुलने वाले घोल जैसे कि लवण, शर्करा, आदि, शुद्ध या मिश्रित रूप में। लेकिन इस समाधान में कोई टॉनिक नहीं होगा यदि कोई अर्ध-पारगम्य अवरोधक शामिल नहीं है, जो कोशिका झिल्ली है।

कुछ भंग लवण होना चाहिए ताकि उनकी एकाग्रता छोटी हो, जबकि पानी की "एकाग्रता" अधिक हो। चूँकि सेल के बाहर अधिक मुक्त पानी होता है, अर्थात यह विलेय कणों को हल या हाइड्रेट नहीं कर रहा है, सेल झिल्ली पर इसका दबाव जितना अधिक होगा और उतना ही यह इंट्रासेल्युलर द्रव को पतला करने के लिए इसे पार करेगा।

एक हाइपोटोनिक समाधान की तैयारी

इन समाधानों की तैयारी के लिए, उसी प्रोटोकॉल का पालन किया जाता है जो अन्य समाधानों के लिए किया जाता है। विलेय के द्रव्यमान की उचित गणना करें। इन्हें तब तौला जाता है, पानी में घोलकर एक वॉल्यूमेटिक फ्लास्क में लिया जाता है।

हाइपोटोनिक समाधान में एक कम परासरण है, जो आम तौर पर 280 mOsm / L से कम होता है। इसलिए हाइपोटोनिक घोल तैयार करते समय हमें इसकी ऑस्मोलैरिटी की गणना इस तरह से करनी चाहिए कि इसका मान 280 mOsm / onic से कम हो। Osmolarity की गणना निम्नलिखित समीकरण के साथ की जा सकती है:

ऑस्मोलरिटी = एम वी जी

जहाँ m विलेय की विरलता है, और v कणों की संख्या है जिसमें एक यौगिक विलयन में विघटित हो जाता है। गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थ विघटित नहीं होते हैं, इसलिए v का मूल्य 1 बराबर है। यह ग्लूकोज और अन्य शर्करा के लिए मामला है।

जबकि जी ऑस्मोटिक गुणांक है। यह समाधान में विद्युत आवेशित कणों (आयनों) की अंतःक्रिया के लिए एक सुधार कारक है। पतला समाधान और गैर-विघटनकारी पदार्थों के लिए, उदाहरण के लिए और फिर से ग्लूकोज, जी का मूल्य 1 के बराबर लिया जाता है। तब यह कहा जाता है कि दाढ़ इसकी परासरणता के समान है।

उदाहरण 1

0.5% NaCl समाधान प्रति लीटर चने के लिए लाया जाता है:

NaCl इन जी / एल = (0.5 ग्राम L 100 एमएल) 1,000 एमएल

= 5 ग्राम / एल

और हम इसकी विशालता की गणना करने के लिए आगे बढ़ते हैं और फिर इसकी परासरणता निर्धारित करते हैं:

मोलरिटी = द्रव्यमान (g / L) = आणविक भार (g / mol)

= 5 ग्राम / एल ÷ 58.5 ग्राम / मोल

= 0.085 मोल / एल

NaCl दो कणों में अलग हो जाता है: Na ⁺ (cation) और Cl ^- (anion)। इसलिए, v = 2. का मूल्य। इसके अलावा, चूंकि यह 0.5% NaCl का एक पतला समाधान है, इसलिए यह माना जा सकता है कि जी (ऑस्मोटिक गुणांक) का मूल्य 1. हमारे पास है:

ऑस्मोलरिटी (NaCl) = मोलरिटी · वी · जी

= 0.085 एम · 2 · 1

= 0.170 ओसम / एल या 170 एमओएसएम / एल

यह एक हाइपोटोनिक समाधान है, क्योंकि इसकी ऑस्मोलारिटी शरीर के तरल पदार्थ के लिए ऑस्मोलारिटी से बहुत कम है, जो कि प्लाज्मा ऑस्मोलरिटी है जिसका मूल्य लगभग 300 mOsm / L है।

उदाहरण 2

हम 0.55 ग्राम / एल और 40 ग्राम / एल पर संबंधित विलेय की सांद्रता वाले दाढ़ की गणना करते हैं:

मोलरिटी (सीएसीएल ₂) = 0.55 ग्राम / एल / 111 ग्राम / मोल

= 4.95 10 ^-3 एम

= 4.95 मिमी

मोलरिटी (C ₆ H ₁₂ O ₆) = 40 g / L / 180 g / mol

= 0.222 एम

= 222 मिमी

और इसी तरह हम परासरणों की गणना करते हैं, यह जानते हुए कि सीएसीएल ₂ तीन आयनों, दो सीएल ^- और एक सीए ²⁺ में विघटित होता है, और यह मानते हुए कि वे बहुत पतला समाधान हैं, इसलिए v का मान 1. है।:

ऑस्मोलरिटी (CaCl ₂) = 4.95 mM 3 1

= 14.85 mOsm / एल

की गतिकी (C ₆ H ₁₂ O ₆) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / एल

अंत में, समाधान की कुल परासरणता व्यक्तिगत परासरण का योग बन जाती है; जो कि NaCl और ग्लूकोज का है। यह इसलिए है:

समाधान की कुल परासरणी = CaCl ₂ परासरणी + C ₆ H ₁₂ O ₆ परासरण

= 222 mOsm / L + 14.85 mOsm / L

= 236.85 mOsm / एल

कैल्शियम क्लोराइड और ग्लूकोज के मिश्रण का समाधान हाइपोटोनिक है, क्योंकि इसकी ऑस्मोलैरिटी (236.85 mOsm / L) प्लाज्मा की ऑस्मोलारिटी (300 mOsm / L) की तुलना में बहुत कम है, जिसे संदर्भ में लिया गया है।

हाइपोटोनिक समाधान के उदाहरण

सोडियम क्लोराइड समाधान

0.45% सोडियम क्लोराइड (NaCl) घोल को डायबिटिक किटोसिस वाले रोगियों को अंतःशिरा में प्रशासित किया जाता है, जो अंतरालीय और अंतःकोशिकीय डिब्बों में निर्जलीकरण का विकास करते हैं। इन डिब्बों में प्लाज़्मा से पानी बहता है।

लैक्टेट रिंगर का घोल

लैक्टेट रिंगर का समाधान # 19 एक हाइपोटोनिक समाधान का एक और उदाहरण है। इसकी संरचना सोडियम क्लोराइड का 0.6 ग्राम, पोटेशियम क्लोराइड का 0.03 ग्राम, कैल्शियम क्लोराइड का 0.02 ग्राम, सोडियम लैक्टेट का 0.31 ग्राम और आसुत जल का 100 एमएल है। यह रोगियों के पुनर्जलीकरण के लिए उपयोग किया जाने वाला एक समाधान है और थोड़ा हाइपोटोनिक (274 मस्जिद / एल) है।

संदर्भ

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