Hydrostatische druk versus osmotische druk
Druk wordt gedefinieerd als de kracht per oppervlakte-eenheid die wordt uitgeoefend in een richting loodrecht op het object. Hydrostatische druk is de druk die wordt ervaren door een punt in de vloeistof. Osmotische druk is de druk die nodig is om de vloeistofoverdracht van een semi-permeabel membraan te stoppen. Deze concepten spelen een cruciale rol op gebieden zoals hydrostatica, biologie, plantenwetenschappen en vele andere velden. Het is essentieel om een duidelijk begrip te hebben van deze concepten om op dergelijke gebieden te excelleren. In dit artikel gaan we bespreken wat osmotische druk en hydrostatische druk zijn, de definities van deze twee, overeenkomsten tussen hydrostatische druk en osmotische druk en tenslotte het verschil tussen osmotische druk en hydrostatische druk.
Wat is hydrostatische druk?
De druk van een statische vloeistof is gelijk aan het gewicht van de vloeistofkolom boven het punt waarop de druk wordt gemeten. Daarom is de druk van een statische (niet-stromende) vloeistof alleen afhankelijk van de dichtheid van de vloeistof, de zwaartekrachtversnelling, de atmosferische druk en de hoogte van de vloeistof boven het punt waarop de druk wordt gemeten. De druk kan ook worden gedefinieerd als de kracht die wordt uitgeoefend door de botsingen van deeltjes. In die zin kan de druk worden berekend met behulp van de moleculaire kinetische theorie van gassen en gasvergelijking. De term "hydro" betekent water en de term "statisch" betekent niet-veranderend. Dit betekent dat hydrostatische druk de druk is van het niet-stromende water. Dit is echter ook van toepassing op elke vloeistof, inclusief gassen. Aangezien de hydrostatische druk het gewicht is van de vloeistofkolom boven het gemeten punt, kan deze worden geformuleerd met P = hdg, waarbij P de hydrostatische druk is, h de hoogte is van het oppervlak van de vloeistof vanaf het gemeten punt, d is de dichtheid van de vloeistof, en g is de zwaartekrachtversnelling. De totale druk op het gemeten punt is de eenheid van de hydrostatische druk en de externe druk (dwz atmosferische druk) op het vloeistofoppervlak.
Wat is osmotische druk?
Wanneer twee oplossingen met verschillende concentraties opgeloste stof worden gedeeld door een semi-permeabel membraan, neigt het oplosmiddel aan de laag geconcentreerde kant naar de hoge concentratie kant. Stel je een ballon voor gemaakt van het semi-permeabele membraan gevuld met een oplossing met een hoge concentratie die is ondergedompeld in het laaggeconcentreerde oplosmiddel. Het oplosmiddel zal naar de binnenkant van het membraan worden overgebracht. Hierdoor zal de druk van de binnenkant van het membraan stijgen. Deze verhoogde druk staat bekend als de osmotische druk van het systeem. Dit is een essentieel mechanisme om water naar de binnenkant van de cellen over te brengen. Zonder dit mechanisme kunnen zelfs bomen niet overleven. Het omgekeerde van osmotische druk staat bekend als waterpotentiaal, wat de neiging is van het oplosmiddel om in de oplossing te blijven. Hoe hoger de osmotische druk, hoe lager het waterpotentieel.
Wat is het verschil tussen hydrostatische druk en osmotische druk?
• Hydrostatische druk wordt waargenomen in elke vloeistof die niet beweegt. Osmotische druk is alleen aanwezig in specifieke systemen waar de oplossing en het oplosmiddel worden gescheiden door een semi-permeabel membraan.
• Osmotische druk kan niet alleen optreden bij een zuivere vloeistof. Voor osmotische druk zijn twee verschillende geconcentreerde oplossingen nodig. Hydrostatische druk kan alleen optreden bij één vloeistof.
