Diffusion & Osmosis

Science Diffusion การแพร่ & Osmosis By ออสโมซสิ Kunlanit Kanamuang 63120613108 (Chem)

คํานาํ รายงานฉบบั นีจดั ทําขนึ เพอื ประกอบการเรยี นวชิ า นวฒั กรรมและเทคโนโลยที างวทิ ยาศาสตรศ์ ึกษา สาขา วชิ าวทิ ยาศาสตรศ์ ึกษา โดยมจี ุดประสงค์เพอื ให้ผจู้ ดั ทําได้ ฝกการศึกษาค้นควา้ และนาํ สงิ ทีได้ศึกษาค้นควา้ มาสรา้ ง เปนชนิ งานเก็บไวเ้ ปนประโยชนต์ ่อการเรยี นการสอนของ ตนเองและครูต่อไป ทังนี เนอื หาได้รวบรวมมาจากหนงั สอื แบบเรยี นและ จากการค้นควา้ เพมิ เติมอีกจากเวป็ ไซต์ ผจู้ ดั ทําหวงั วา่ รายงานฉบบั นีคงมปี ระโยชนต์ ่อผทู้ ีนาํ ไปใชใ้ ห้เกิดผลตาม ความคาดหวงั

สารบญั หนา้ เรอื ง 1 1 การแพร่ 1 2 ความหมาย ประวตั ิของการแพร่ 3 ชนดิ ของการแพร่ 3 3 การออสโมซสิ 4 4 ความหมาย ความสาํ คัญ 5 แรงดันทีเกียวขอ้ ง ประเภทสารละลาย 6 สรุป บรรณานกุ รม

DIFFUSION การแพร่ 1 การแพร่ (Diffusion)ของโมเลกลุ ของสาร เปนการเคลือนทีของโมเลกลุ จากจุดทีมคี วามเขม้ ขน้ สงู กวา่ ไปยงั จุดทีมคี วาม เขม้ ขน้ ตํากวา่ การเคลือนทีนีเปนไปในลักษณะทกุ ทิศทกุ ทาง โดยไมม่ ที ิศทางทีแนน่ อน ผลจากการเคลือนทีอันนีจะทําใหค้ วามเขม้ ขน้ ของโมเลกลุ ของสารในภาชนะทีมเี นือที จาํ กัดนันมคี วามเขม้ ขน้ เท่ากันหมด การแพรข่ องเกลือในนํา การแชอ่ ิมผลไม้ ควนั จากท่อไอเสยี รถยนต์ การแพรข่ องนําหอมใน อากาศ History ในปค.ศ. 1828 (พ.ศ. 2371) โรเบริ ต์ บราวน์ ได้สงั เกตปรากฏการณ์อยา่ งหนึง โดย พบวา่ เมอื เกสรดอกไมต้ กลงในนํา เกสรนันจะมกี ารเคลือนทีอยา่ งไมม่ ที ิศทาง แน่นอนต่อมาจงึ เรยี กการเคลือนทีอยา่ งไมม่ ที ิศทางแน่นอนหรอื ไรท้ ิศทางนี วา่ การ เคลือนทีแบบบราวเนียน (Brownian movement) อัลเบริ ต์ ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ได้ใหเ้ หตผุ ลวา่ การเคลือนทีของเกสรดอกไมท้ ีเรยี กวา่ การเคลือนทีแบบบราวเนียน เกิดจากโมเลกลุ ของนําเคลือนทีเขา้ ชนเกสรดอกไมอ้ ยูต่ ลอดเวลาทําใหเ้ กสรดอกไม้ เคลือนทีได้ Note: การแพรเ่ กิดจาก eสโมqมเuดลภiลุ กliาขลุbวอหrะงทiรuกีทอื mาไกุ รอบ)แอรพอเิ วนรณ่เ(ทdม่าiกคีffันวuาเsรมiยี เoขกnม้ วขา่ น้ ภขาวอะง หกเกรรอืิดะทไพกอบาลอรกังอกรงนระาทขะนจังอจาหงลยรสนใอืนา์ รช(ทkทนกุiํnากทใeหันิศtเ้โiทกดcกุิดยeทกบnาางั eงรเrอเgคิญyล)ือขเนอปทงนีแโผมลลเะลใหก้ ลุ ยงั มกี ารเคลือนทีอยูแ่ ต่อยูใ่ นลักษณะทีไป และมาหรอื ออกเขา้ ในจาํ นวนทีเท่า ๆ กัน

การแพร่ 2 มี 2 แบบ 1 การแพรแ่ บบธรรมดา (Simple diffusion) เปนการแพรท่ ีไมอ่ าศัยตัวพาหรอื ตัวชว่ ยขนสง่ (carrier) ใด ๆ เลย เชน่ การแพรข่ องผงด่างทับทิมในนําจนทําใหน้ ํามสี มี ว่ งแดงจน ทัวภาชนะ การได้กลินผงแปง หรอื การได้กลินนําหอม การแพรข่ องเเก็สในปอด การเเพรแ่ บบธรรมดา (สารมากไปสารน้อย) 2 การแพรแ่ บบฟาซลิ ิเทต (Facilitated diffusion) เปนการแพรข่ องสารผา่ นโปรตีนตัวพา (Carrier) ทีฝงอยู่ บรเิ วณเยอื หมุ้ เซลล์โดยตรง โปรตีนตัวพา (carrier) จะทําหน้าที คล้ายประตเู พอื รบั โมเลกลุ ของสารเขา้ และออกจากเซลล์ การแพรแ่ บบนีมอี ัตราการแพรเ่ รว็ กวา่ การแพรแ่ บบธรรมดา มาก ตัวอยา่ งเชน่ การลําเลียงสารทีเซลล์ตับและ เซลล์บุผวิ ลําไสเ้ ล็ก การแพรแ่ บบนีเกิดในเซลล์ของสงิ มชี วี ติ เท่านัน Note: ปจจยั ทีมผี ลต่อการแพร่ 1.สถานะของสาร g > l > s 2.สถานะของตัวกลาง 3.ขนาดอนุภาคของสาร 4.ระยะทาง 5.อุณหภมู ิ 6.ความดัน 7.ความเขม้ ขน้

OSMOSIS การออสโมซสิ 3 การออสโมซสิ (Osmosis) เปนกระบวนการแพรโ่ มเลกลุ ของนําผา่ นเยอื เลือกผา่ น จากบรเิ วณทีมคี วามเขม้ ขน้ ของนาํ มาก (สารละลายความเขม้ ขน้ ตํา) ไปยงั บรเิ วณทีมคี วามเขม้ ขน้ ของนําน้อย (สารละลายความเขม้ ขน้ สงู ) เปนกระบวนการทางกายภาพทีตัวทําละลายจะเคลือนที โดยไมอ่ าศัยพลังงานผา่ นเยอื เลือกผา่ น (ซงึ ตัวทําละลายจะผา่ นเยอื เลือกผา่ นได้ แต่สารละลายจะไม่ สามารถผา่ นเยอื เลือกผา่ นได้) - การออสโมซสิ ก่อใหเ้ กิดพลังงาน - สามารถสรา้ งแรงได้ Note: การเคลือนทีของตัวทําละลายจะเคลือนทีจาก สารละลายความเขม้ ขน้ ตํากวา่ ไปยงั สารละลายทีมคี วามเขม้ ขน้ สงู กวา่ เพอื เปนการลดความต่างของความเขม้ ขน้ ของสาร แรงดันออสโมติก หมายถึง แรงดันทีใช้ สาํ หรบั การคงดลุ ยภาพ โดยทีไมม่ กี ารเคลือนทีของตัวทําละลายอีกต่อไป การออสโมซสิ เปนกระบวนการสาํ คัญสาํ หรบั ระบบชวี วทิ ยา โดยเยอื หมุ้ เซลล์ของสงิ มชี วี ติ สว่ นใหญ่จะมคี ณุ สมบตั ิเปนเยอื เลือกผา่ น โดยทัวไปแล้ว - เยอื หมุ้ เซลล์จะไมย่ อมใหส้ ารละลายอินทรยี ท์ ีมโี มเลกลุ ขนาดใหญ่ผา่ นเขา้ ออกได้ อยา่ งเชน่ โพลีแซกคาไรด์ ขณะทีนํา อากาศและสารละลายทีไมม่ ปี ระจุไฟฟาสามารถผา่ นเขา้ ออกได้ ความสามารถในการผา่ นเขา้ ออกเยอื หมุ้ เซลล์ของสารอาจขนึ อยูก่ ับคณุ สมบตั ิในการละลายประจุไฟฟาหรอื คณุ สมบตั ิทางเคมี และขนาดของสารละลายนัน กระบวนการออสโมซสิ เปนกระบวนการพนื ฐาน ในการนาํ นําผา่ นเขา้ ออกเยอื หมุ้ เซลล์แรงดนั เทอรเ์ กอรข์ อง เซลล์จะถกู ควบคมุ โดยการออสโมซสิ

การออสโมซสิ มแี รงดัน 4 ทีเกียวขอ้ ง 2 ชนดิ แรงดันออสโมติก (Osmotic pressure) คือแรงดันทีเกิดขนึ เพอื ต้านการเคลือนทีของตัวทําละลายที ผา่ นเยอื บาง ๆ เชน่ เยอื หมุ้ เซลล์ (แรงดันออสโมติกก็คือแรงทีใช้ แรงดันเต่ง (turgor pressure) ต้านการเคลือนทีของนําไมใ่ หน้ ําเคลือนทีจากบรเิ วณทีมนี ํามากไป ยงั บรเิ วณทีมนี ําน้อย) คือแรงดันทีเกิดขนึ ภายในเซลล์ เนืองมาจากนําออสโมซสิ เขา้ ไป ดังนัน หากมแี รงต้านการเคลือนทีของนําไมม่ าก นําจะเคลือนที ภายในเซลล์ แล้วดันใหเ้ ซลล์แต่งขนึ มา ผา่ นเยอื บาง ๆ ได้มาก เมอื นําเขา้ ไปภายในเซลล์มากเกินไป (แรงต้านไมม่ าก = แรงดันออสโมติกตํา) โดยนํามแี รงดนั ออสโม ติก ตําสดุ ) - ในกรณีทีเปนเซลล์สตั วอ์ าจเกิดการแตกได้ - เซลล์พชื มกั จะไมม่ กี ารแตกของเซลล์เนือง จากมผี นังเซลล์คงรูปรา่ งไว้ โดยทีจุดสมดลุ ของการแพรพ่ บวา่ แรงดันออสโมติกของสารละลาย = แรงดันเต่งสงู สดุ ประเภทของสารละลายจาํ แนกตามแรงดันออสโมติก 1. สารละลายไฮโพโทนกิ 2. สารละลายไฮเพอรโ์ ทนกิ (Hypotonic solution) (Hypertonic solution) เกิดจากสารละลายทีมคี วามเขม้ ขน้ ของ เกิดจากสารละลายทีมคี วามเขม้ ขน้ ของสาร สารภายนอกเซลล์ น้อยกวา่ ความเขน้ ขน้ ของ ภายนอกเซลล์ มากกวา่ ความเขา้ มขน้ ของสาร สารภายในเซลล์ นํา้จงึ ออสโมซสิ เขา้ ไปในเซลล์ ภายในเซลล์ นําจ้ กึ ออสโมซสิ ออกจากเซลล์ ทําให้ ทําใหเ้ กิดเซลล์เต่ง เรยี กวา่ Plasmoptysis เกิดเซลล์เหยี วเนืองจากการสญู เสยี นํา้ เรยี กวา่ ถ้านําม้ ากกเกินไปเซลล์แตกได้ เซลล์พชื จะแตก plasmolysis ได้หากเปนเซลล์อ่อน ๆ เท่านัน เนืองจากผนัง เซลล์ยงั ไมแ่ ขง็ แรง แต่หากมผี นังเซลล์แขง็ 3. สารละลายไอโซโทนกิ แรงแล้วจะไมแ่ ตก (Isotonic solution) เกิดจากสารละลายทีมคี วามเขม้ ขน้ ของสารภายใน เซลล์เท่ากับความเขม้ ขน้ ของสารภายนอกเซลล์ ทําให้ อัตราการออสโมซสิ ของนําเ้ ขา้ และออกเซลล์มคี ่าเท่า กัน เซลล์จงึ อยูใ่ นสภาพเดิม

สรุป สารละลาย hypertonic จะมผี ลใหน้ าํ ออกจากเซลล์จนทําใหเ้ ซลล์เหยี ว 5 สารละลาย Isotonic นาํ เขา้ เเละออกจากเซลล์เท่ากันรกั ษาสภาพเซลล์ สารละลาย hypotonic นาํ เขา้ เซลล์ เซลล์เต่ง จนทําใหเ้ ซลล์เเตก ปจจยั ทีมผี ลต่อการออสโมซสิ 1. ความเขม้ ขน้ ของสาร ถ้าความเขม้ ขน้ ของสารแตกต่างกันมาก การอออสโมซสิ จะเกิดได้ดี 2. อุณหภมู ิ ถ้าอุณหภมู สิ งู กระบวนการออสโมซสิ จะเกิดได้ดี 3. ขนาดของอนุภาค อนุภาคทีมขี นาดเล็กจะ เกิดการออสโมซสิ ได้ดี 4. สมบตั ิของเยอื กัน เยอื กันบางชนิดจะยอม ใหส้ ารผา่ นได้การอออสโมซสิ จงึ เกิดขนึ ได้ดี ความแตกต่างระหวา่ งการแพรแ่ ละออสโมซสิ การแพร่ การออสโมซสิ เปนการเคลือนทีของโมเลกลุ สารละลาย เปนการเคลือนทีของโมเลกลุ นํา้เท่านัน Diffusion Facilitated diffusion High conc. Low conc. Osmosis เซลล์เต่ง=นาํ เ้ ขา้ เซลล์ ความเขม้ ขน้ ในเซลล์ ใน > นอก เซลล์เหยี ว=นาํ อ้ อกเซลล์ ความเขม้ ขน้ ในเซลล์ ใน < นอก

6 บรรณานกุ รม การออสโมซสิ (Osmosis). สบื ค้นเมอื 22 กมุ ภาพนั ธ์ 2564, จาก http:// www.scimath.org/socialnetwork/groups /viewbulletin/277-การออสโมซสิ +(osmosis)?groupid=114 การแพร่ (Diffusion). สบื ค้นเมอื 22 กมุ ภาพนั ธ์ 2564, จาก http://report-easy.blogspot.com/2009/07/.html การแพรแ่ ละการออสโมซสิ . สบื ค้นเมอื 22 กมุ ภาพนั ธ์ 2564, จาก https://sites.google.com/site/scienceclass2665/.

Thank & YOU