Perpindahan zat dari larutan yg berkonsentrasi tinggi ke larutan yg berkonsentrasi rendah disebut

Ilustrasi contoh osmosis. Foto: wikipedia

Osmosis adalah peristiwa perpindahan molekul air melalui membran semipermeabel dari yang berkonsentrasi rendah ke yang berkonsentrasi tinggi. Dalam prosesnya, molekul pelarut bermigrasi dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat hingga mencapai kesetimbangan konsentrasi.

Air berperan sebagai pelarut yang bersifat universal, sedangkan membran semipermeabel hanya dapat dilalui oleh molekul tertentu. Jadi, osmosis adalah difusi air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah berkonsentrasi tinggi (hipertonik) hingga menghasilkan larutan seimbang (isotonik).

Pada osmosis, biasanya perpindahan terjadi hanya satu arah karena yang bergerak adalah air. Tujuannya tidak lain untuk melarutkan zat terlarut (solute) sampai terjadi ekuilibrium pada kedua larutan. Seperti apa contoh osmosis? Untuk mengetahuinya, simak penjelasan berikut.

Contoh Osmosis dalam Larutan Kimia

Seperti disebutkan di awal, osmosis merupakan proses perpindahan molekul pelarut dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat. Peristiwa ini akan berlangsung hingga mencapai suatu kesetimbangan yang ditandai dengan berhentinya perubahan volume larutan.

Ilustrasi contoh osmosis. Foto: pixabay

Mengutip buku Teknik Prosedural Keperawatan: Konsep dan Aplikasi Kebutuhan Dasar Klien karya Asmadi, kecepatan osmosis bergantung pada konsentrasi solute di dalam larutan, suhu larutan, muatan listrik solute, dan perbedaan tekanan osmosis. Sedangkan tekanannya, bergantung pada konsentrasi molekul di dalam larutan.

Bila konsentrasi molekulnya tinggi, maka tekanan osmosis pada larutan tersebut tinggi. Sehingga, air akan tertarik masuk kemalam larutan tersebut.

Tekanan osmotik larutan disebut juga osmolalitas yang dapat dipengaruhi oleh jumlah albumin dan natrium. Proses ini sering terjadi antara cairan intravaskuler dengan ekstravaskuler. Misalnya, osmosis air dari interstitial ke venule bersamaan dengan perpindahan karbondioksida, urea, dan sampah metabolisme lainnya untuk diekskresi oleh tubuh.

Tekanan osmosis memainkan peranan penting dalam sistem hidup. Misalnya, dinding sel darah merah berfungsi sebagai membran semipermeabel terhadap pelarut sel darah merah.

Penempatan sel darah merah dalam larutan yang hipertonik relatif terhadap cairan dalam sel menyebabkan cairan sel keluar sehingga mengakibatkan sel mengerut. Proses pengerutan sel seperti ini disebut krenasi.

Ilustrasi contoh osmosis. Foto: wikipedia

Penempatan sel darah dalam larutan yang hipotonik relatif terhadap cairan dalam sel menyebabkan cairan masuk ke dalam sel, sehingga sel darah merah akan pecah. Proses ini dinamakan hemolisis.

Seseorang yang membutuhkan pengganti cairan tubuh, baik melalui infus maupun meminum cairan pengganti ion tubuh harus memperhatikan konsentrasi cairan tersebut. Ini penting dilakukan untuk mencegah krenasi dan hemolisis.

Mengutip buku Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XII SMA, berikut beberapa contoh osmosis dalam kehidupan sehari-hari yang bisa Anda simak:

Ketimun yang ditempatkan dalam larutan garam akan kehilangan airnya akibat osmosis sehingga terjadi pengerutan.

Wortel menjadi lunak akibat kehilangan air karena menguap. Ini dapat dikembalikan dengan merendam wortel dalam air. Wortel akan tampak segar karena menyerap kembali air yang hilang.

Penyerapan air oleh akar tanaman.

Terjadinya plasmolisis pada sel tumbuhan saat direndam ke larutan garam.

Terjadinya hemolisis pada eritrosit saat direndam aquades.

Osmosis adalah perpindahan molekul pelarut (misalnya air) melalui selaput semipermiabel dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat atau dari bagian yang konsentrasi pelarut (misalnya air) rendah (hipotonis) ke konsentrasi pelarut (misalnya air) tinggi (hipertonis). Membran semipermeabel harus dapat dilewati oleh pelarut, tetapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran.

Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tetapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih cair. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.

Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel.

Osmosis
Proses terjadinya osmosis, melalui simulasi komputer
Efek perbedaan larutan terhadap sel darah
Sel tumbuhan dalam beberapa lingkungan berbeda

Faktor yang mempengaruhi Osmosis:

1. Ukuran molekul yang meresap: Molekul yang lebih kecil daripada garis pusat lubang membran akan meresap dengan lebih mudah.

2. Keterlarutan lipid: Molekul yang mempunyai keterlarutan yang tinggi meresap lebih cepat daripada molekul yang kelarutan yang rendah seperti lipid.

3. Luas permukaan membran: Kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran yang disediakan untuk resapan adalah lebih besar.

4. Ketebalan membran: Kadar resapan sesuatu molekul berkadar songsang dengan jarak yang harus dilaluinya. Berbanding dengan satu membran yang tebal, kadar resapan melalui satu membran yang tipis adalah lebih cepat.

5. Suhu: Pergerakan molekul dipengaruhi oleh suhu. Kadar resapan akan menjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi dibandingkan dengan suhu yang rendah.

Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit . Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki kelebihan energi bebas daripada volume yang sedikit, di bawah kondisi yang sama.

Energi bebas zuatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul (energi bebas mol-1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006).

Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergerak dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa karena adanya peristiwa osmosis. Selain air,molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan(Anonim, 2009).Struktur dinding sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih cepat daripada unsur terlarut; dinding sel primer biasanya sangat permeabel terhadap keduanya. Memang membran sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis, tetapi dinding sel yang turgid itulah yang menimbulkan tekanan.

Sel hewan tidak mempunyai dinding, sehingga bila timbul tekanan didalamnya, sel tersebut sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah merah dimasukkan dalam air. Sel yang turgid banyak berperan dalam menegakkan tumbuhan yang tidak berkayu (Salisbury, 1995).Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen berkandungan solut tinggi memiliki entropi yg tinggi juga. Mengikuti Hukum TermoII: setiap perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju tempat yang mengandung solut lebih banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum. Solvent akan kehilangan entropi,dan solut akan menyerap entropi. Saat kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap waktu) bernilai nol, pada titik ekstrem, dS/dt = 0 (Wibosono, 2009)