Tag: Osmosis

Osmosis adalah pergerakan pelarut, seperti air, melalui membran semipermeabel. (Pelarut adalah komponen utama dari suatu larutan, cairan di mana sesuatu yang lain dilarutkan.) Membran semipermeabel adalah bahan yang memungkinkan beberapa bahan mengalir melalui itu tetapi tidak yang lain. Alasan mengapa membran semipermeabel memiliki sifat ini adalah karena mengandung lubang yang sangat kecil.

Molekul kecil, seperti air, dapat mengalir dengan mudah melalui lubang. Tetapi molekul besar, seperti zat terlarut (komponen yang dilarutkan, misalnya gula), tidak bisa.

Tekanan osmotik

Osmosis selalu menggerakkan pelarut dalam satu arah saja, dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat. Ketika osmosis berlanjut, tekanan menumpuk di sisi membran di mana volume meningkat. Pada akhirnya, tekanan ini mencegah masuknya lebih banyak air (misalnya, kantung pada Gambar 1), dan osmosis berhenti. Tekanan osmotik suatu larutan adalah tekanan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya osmosis.

Osmosis pada organisme hidup

Sel-sel hidup dapat dianggap sebagai sekumpulan kecil larutan yang terkandung dalam membran semipermeabel. Sebagai contoh, Gambar 1 dapat dianggap sebagai sel yang dikelilingi oleh cairan berair. Agar sel dapat bertahan hidup, konsentrasi zat di dalam sel harus tetap dalam kisaran yang aman.

Sebuah sel yang ditempatkan dalam larutan yang lebih terkonsentrasi daripada dirinya sendiri (larutan hipertonik) akan menyusut karena kehilangan air. Pada akhirnya mungkin mati karena dehidrasi. Anda dapat mengamati efek ini dengan wortel yang ditempatkan di air asin. Dalam beberapa jam wortel menjadi lemas dan lunak karena sel-selnya telah layu.

Sebaliknya, sel yang ditempatkan dalam larutan lebih encer daripada dirinya sendiri (larutan hipotonik) akan mengembang saat air memasukinya. Dalam kondisi seperti itu sel bisa pecah.

Secara umum, sel-sel tanaman dilindungi dari meledak oleh dinding sel kaku yang mengelilingi membran sel. Saat air memasuki sel, ia mengembang hingga mendorong ke atas ke dinding sel. Dinding sel mendorong kembali dengan tekanan yang sama, sehingga tidak ada lagi air yang bisa masuk.

Osmosis berkontribusi pada pergerakan air melalui tanaman. Konsentrasi zat terlarut (rasio zat terlarut terhadap pelarut dalam larutan) meningkat dari sel tanah ke sel akar ke sel daun. Perbedaan tekanan osmotik yang dihasilkan membantu mendorong air ke atas. Osmosis juga mengontrol penguapan air dari daun dengan mengatur ukuran bukaan (stomata) di permukaan daun.

Penerapan osmosis

Makanan pengawet

Selama ribuan tahun, makanan yang mudah busuk seperti ikan, zaitun, dan sayuran telah diawetkan dalam garam atau air garam. Konsentrasi garam yang tinggi bersifat hipertonik terhadap sel-sel bakteri, dan membunuh mereka dengan dehidrasi sebelum mereka dapat menyebabkan makanan rusak. Memelihara buah dengan gula (seperti selai atau jeli) bekerja dengan prinsip yang sama.

Ginjal buatan

Orang dengan penyakit ginjal mengandalkan mesin ginjal buatan untuk mengeluarkan produk limbah dari darah mereka. Mesin tersebut menggunakan proses yang disebut dialisis, yang mirip dengan osmosis. Perbedaan antara osmosis dan dialisis adalah bahwa membran dialisis tidak hanya memungkinkan air, tetapi juga garam dan molekul kecil lainnya yang dilarutkan dalam darah, untuk melewatinya. Bahan-bahan ini pindah dari darah ke tangki air suling di sekitarnya. Sel darah merah terlalu besar untuk melewati membran dialyzing, sehingga mereka kembali ke tubuh pasien.

Desalinasi dengan osmosis balik

Lautan memiliki sekitar 97 persen pasokan air bumi, tetapi kandungan garamnya yang tinggi membuat mereka tidak dapat digunakan untuk minum atau pertanian. Garam dapat dihilangkan dengan menempatkan air laut bersentuhan dengan membran semipermeabel, kemudian membuatnya sangat bertekanan. Dalam kondisi ini, terjadi reverse osmosis, di mana tekanan digunakan untuk mendorong air dari larutan yang lebih pekat ke larutan yang kurang pekat. Proses ini hanyalah kebalikan dari proses normal osmosis. Dalam desalinasi, reverse osmosis digunakan untuk mendorong molekul air keluar dari air laut ke dalam reservoir air murni.