Osmosefakta for børn

Osmose er en simpel naturlig proces, der forekommer rundt og inde i os, og det er en, som vores liv afhænger af. Processen er denne: I en opløsning vandrer molekyler af et opløsningsmiddel, såsom vand, hen over en barriere fra siden, der indeholder en lavere koncentration af en bestemt opløsningsmiddel (en mindre bestanddel af opløsningen) til en, der indeholder en højere koncentration af det, forudsat at barrieren kun tillader opløsningsmiddelmolekyler at passere. Osmose kræver ingen ydre kraft, og grunden til, at den forekommer, forblev et mysterium indtil midten af det 20. århundrede. I henhold til den accepterede forklaring forekommer osmose, fordi opløsningsmiddelmolekylerne forsøger at fordele sig ens på begge sider af barrieren.
Planter drikker ikke vand - de absorberer det af osmose.

Hver plante har rødder, og overfladen på hver rod er i det væsentlige en semipermeabel barriere, der tillader vandmolekyler at passere igennem. De fleste planterødder har hår for at øge overfladen af denne membran og maksimere vandindtagelsen. Rødderne absorberer også næringsstoffer i jorden, der er små nok til at passere gennem barrieren sammen med vandet.
Osmose skaber tryk

Hvis du fylder et bægerglas med vand, skal bægerglaset adskilles med en passende semipermeabel barriere og opløse salt i et af rumene, vandstanden i rummet med saltet stiger. Dette sker, fordi det osmotiske tryk er større end det tryk, der udøves på overfladen af vandet af atmosfæren. Hvis du forsegler beholderen for at forhindre, at vandstanden stiger, får osmotisk tryk membranen til at svulme i retning af siden, der indeholder rent vand.

Du behøver ikke at oprette et detaljeret eksperiment for at se osmotisk tryk i aktion. Bare slip en gulerod i et glas rent vand og vent. Når du tjekker guleroden om en dag eller to, vil du bemærke, at den er kvældet. Du ser den samme hævelse, når du blødgør bønner, nødder eller ris i vand.
Cellerne i vores kroppe absorberer vand ved osmose.

Mennesker drikker vand, men også deres celler absorberer det ved osmose i det samme som planterødder gør. Når koncentrationen af affaldsprodukter i en celle stiger, øges det osmotiske tryk mellem indersiden og ydersiden af cellevæggen - som er en semipermeabel membran - og cellen absorberer vand fra blodet, som er en mere fortyndet opløsning.

Har du nogensinde spekuleret på, hvorfor du ikke kan drikke havvand? Det skyldes, at tilsætning af salt til dit blod øger koncentrationen af opløst stof og sænker det osmotiske tryk ved cellevæggene. Cellerne kan ikke absorbere vandet og bliver dehydreret. Hvis du kun drak havvand, ville du faktisk dø af tørst!
Osmose er vigtig i vores nyrer.

Det er ikke kun cellerne i vores kroppe, der er afhængige af osmose. Nogle organer, inklusive nyrerne, er også afhængige af det. Nyrernes opgave er at filtrere affaldsprodukter fra blodet og eliminere dem som urin. Hver bønneformet nyre indeholder mere end en million mikrofiltre kaldet nefroner, som tillader små partikler, såsom vand, glukose, urinstof og ioner, at passere, mens blodmolekylerne i sig selv udelukkes. Når denne filtrering finder sted, skal nyrerne absorbere nok vand til at opretholde en sund balance i blodplasmaet. De gør dette ved osmose. Det menneskelige fordøjelsessystem er også afhængig af osmose.
Hvad er omvendt osmose?

Rent vand strømmer af sig selv gennem en porøs barriere, hvis vandet på den anden side indeholder urenheder, men hvad med at gå den anden vej? Det viser sig, at det er muligt at tvinge forurenet vand gennem den samme barriere ved at tilføre nok tryk til at overvinde osmotisk tryk. Denne idé, der kaldes omvendt osmose, ligger bag nogle af de mest populære hjemmevandsfiltreringssystemer.

Omvendt osmose har ulemper, når den bruges til vandfiltreringssystemer. Det er langsomt, og det filtrerer ikke ud farlige forurenende stoffer, der er så små som vandmolekyler, såsom klor, så det skal bruges sammen med et kulfilter. Derudover filtrerer det nogle gavnlige mineraler, så hvis du har et omvendt osmosefilter derhjemme, er det en god ide at spise frugt, grøntsager, greener og andre fødevarer med mange mineraler.