التناضح أو الحلول أو التنافذ Osmosis

التناضح أو الحلول أو التنافذ Osmosis

هي صافي حركة انتقال جزيئات الماء عبر غشاء نصف نافذ (semipermeable) من منطقة ذات كثافة مائية مرتفعة (تركيز أدنى للذوائب) إلى منطقة ذات كثافة مائية منخفضة (تركيز أعلى للذوائب) دون الحاجة لاستهلاك طاقة.


الغشاء النصف نافذ يجب أن يسمح بنفوذ المذيب (solvent) و ليس الذوائب (solute) مما سيؤدي إلى ارتفاع في مدروج الضغط (الدفع)(Pressure gradient) عبر الغشاء.


..

غشاء نصف نافذ







أمثلة على عملية التناضح


عملية التناضح عملية حيوية و موجودة في العديد من العمليات الطبيعية و منها:

انتقال الماء من و إلى الخلايا الحية مثل خلايا النباتات وخضاب الدم وخلايا بشرية أخرى وغيرها.
..

تفسير أساسي



يقع التناضح عند وجود غشاء نصف نافذ (semipermeable).


عند إغراق خلية في كأس من الماء هباءات الماء تمرّ من المحيط المنخفض التركيز (hypotonic) خارج الخلية إلى المحيط مرتفع التركيز (hypertonic) في الخلية عبر الغشاء نصف النافذ لتحقيق محيط متوازن في الضغط (isotonic) الغشاء نافذ بطريقة إنتقائية فهو يسمح فقط بمرور المواد اللازمة.



..
.

الضغط التناضحي هو السبب الرئيسي لامتصاص النباتات للماء فماء التربة بصفة عامة يكون ضغطه التناضحي اقل من الضغط الموجود داخل الشعيرات الماصة في الجذور مما يؤدي إلى مرور الماء من التربة إلى الجذور و ليس العكس. عندما توضع خلية من نبتة في محلول مرتفع التركيز تبدأ هذه النبتة في الانكماش بسبب خروج الماء منها و مروره إلى المحلول مرتفع التركيز لتكوين حالة توازن. يمكن مراقبة التناضح كذلك عند ةضع شرائح البطاطا في محلول من الماء المالح فبعد مدة تبدا هذه الشرائح في فقدان الماء و الانكماش . .. .

التناضح الكهربائي أو تنافذ كهربائي أو كما تسمى بالانكليزي (Electro-osmosis)

..
.
خاصية فيزيائية اكتشفت عام 1809 من طرف ف.ف.روس


عندما يتلامس سائل مع صلب, هذا الاخير يحمل شحنة سلبية او ايجابية حسب طبيعة الصلب و ph السائل مكونا الطبقة الكهربائة المزدوجة.


و بتطبيق حقل كهربائي في الطبقة الكهربائية المزدوجة, تتعرض الشحنات الكهربائية لقوة كولومب فتتحرك مسببة حركة السائل.

..
.

كيف يتم التناضح؟؟

يُسمّى خليط المواد التي لايمكن

فصلها آلياً المحلول

ويتألف المحلول السائل من مادة مُذابة تُسمى

المُذاب

ومن سائل يُدعى

المُذيب

وأثناء التناضح ينتقل جزء من المذيب

من محلول ما من خلال غشاء إلى محلول آخر

والغشاء شبه منفذ؛ أي يسمح بنفاذ بعض المواد

من خلاله ويمنع مواد أخرى

يتحرك المذيب بين المحلولين طبقاً لعدد جزيئات المذاب

ودرجة حرارة وضغط كل محلول

وفي التناضح العادي يتحرك المذيب إلى المحلول

الذي يحتوي على جزيئات أكثر من المذاب

ويمكن أن يُشاهد التناضح عن طريق

إجراء التجربة التالية

ثبت قطعة من ورق السلوفان بإحكام

على قاع أنبوب زجاجي وضع بعض السكر المُذاب

في الأنبوب ثم ضع الأنبوب في إناء به ماء نقي

بحيث يتساوى مستوى الماء ومستوى محلول السكر

بعد بضع ساعات يرتفع السائل داخل الأنبوب

لأن الماء قد انتقل إلى محلول السكر



ينتقل الماء إلى محلول السكر لأن جزيئات الماء

أصغر من جزيئات السكر

وهكذا فإن جزيئات الماء فقط هي التي تمرّ

من خلال السلوفان وهو غشاء شبه منفذ

وفي الوقت نفسه فإن جزيئات السكر الكبرى

تتداخل مع جزيئات الماء في الأنبوب

وتمنع بعضها من الانتقال من خلال الغشاء

وتكون النتيجة انتقال الماء إلى داخل الأنبوب

بمقدار أكثر مما يخرج منه

ومع انتقال الماء إلى داخل الأنبوب

يرتفع محلول السكر ويُسبب ارتفاعاً

في الضغط داخل الأنبوب يستمر المحلول

في الارتفاع حتى يتعادل الضغط في الأنبوب

مع ضغط الماء الداخل إليه

ويُسمى ضغط الماء الضغط التناضحي

..
.

	التناضح والحياة يقوم التناضح في جسم الإنسان بدور مهم في وظيفة الكليتين كما يؤدي التناضح إلى انتقال الماء ومختلف المغذيات بين الدم وسائر الخلايا و تتشرب جذور النبات الماء وبعض المعادن نتيجة لعملية التناضح ويساعد التناضح في نقل الماء والمحافظة على شكل النبات وصلابته ..

استخدامات التناضح


يستخدم الكيميائيون عملية تُدعى

التناضح العكسي في تنقية المياه

ففي التناضح الطبيعي ينساب الماء

من الماء العذب إلى ماء البحر

عندما يكون ماء البحر والماء العذب

منفصلين بغشاء شبه منفذ

ولكن إذا طبق ضغط على ماء البحر

فإن حركة الماء تغيّر اتجاهها

وينتج الماء العذب عن ماء البحر

ولقد استخدم بعضُ ضحايا تحطم السفن

كيس الإنقاذ الذي يرشح ماء الشرب

من ماء البحر عن طريق التناضح


..