О. д. измеряют с помощью
специальных приборов — осмометров.
Различают статические и динамические
методы измерения. Первый метод
основан на определении избыточного
гидростатического давления по
высоте столба жидкости Н в
трубке осмометров (рис.) после установления
осмотического равновесия при
равенстве внешних давлений pA
и рБ в камерах А и Б. Второй метод сводится
к измерению скоростей v всасывания и выдавливания
растворителя из осмотической ячейки
при различных значениях избыточного
давления Δp = pA — рБ с последующей интерполяцией
полученных данных к ν = 0 при Δp = π. Многие
осмометры позволяют использовать оба
метода. Одна из главных трудностей в измерении
О. д. — правильный подбор полупроницаемых
мембран. Обычно применяют плёнки из целлофана,
природных и синтетических полимеров,
пористые керамические и стеклянные перегородки.
Учение о методах и технике измерения
О. д. называются осмометрией. Основное
приложение осмометрии — определение
молекулярной массы (М) полимеров. Значения
М вычисляют из соотношения с — концентрация
полимера по массе; А — коэффициент, зависящий
от строения макромолекулы.
О. д. может достигать значительных
величин. Например, 4%-ный раствор
сахара при комнатной температуре
имеет О. д. около 0,3 Мн/м2, а 53%-ный
— около 10 Мн/м2; О. д. морской воды около
0,27 Мн/м2.
Л. А. Шиц.
О. д. в клетках животных, растений,
микроорганизмов и в биологических
жидкостях зависит от концентрации
веществ, растворённых в их
жидких средах. Солевой состав
биологических жидкостей и клеток,
характерный для организмов каждого
вида, поддерживается избирательной
проницаемостью биологических мембран
(См. Проницаемость биологических мембран)
для разных солей и активным транспортом
ионов. Относительное постоянство О. д.
обеспечивается водно-солевым обменом
(См. Водно-солевой обмен), т. е. всасыванием,
распределением, потреблением и выделением
воды и солей (см. Выделение, Выделительная
система, Осморегуляция). У т. н. гиперосмотических
организмов внутреннего О. д. больше внешнего,
у гипоосмотических — меньше внешнего;
у изоосмотических (пойкилоосмотических)
внутреннее О. д. равно внешнему. В первом
случае ноны активно поглощаются организмом
и задерживаются в нём, а вода поступает
через биологич. мембраны пассивно, в соответствии
с осмотическим градиентом. Гиперосмотическая
регуляция свойственна пресноводным организмам,
мор. хрящевым рыбам (акулы, скаты) и всем
растениям. У организмов с гипоосмотической
регуляцией имеются приспособления для
активного выделения солей. У костистых
рыб преобладающие в океанических водах
ионы Na+ и Cl— выделяются через жабры, у
морских пресмыкающихся (змеи и черепахи)
и у птиц — через особые солевые железы,
расположенные в области головы. Ионы
Mg2+, SO42-, + и Cl—; в личинках насекомых —
за счёт разнообразных низкомолекулярных
метаболитов. У морских одноклеточных,
иглокожих, головоногих моллюсков, миксин
и др. изоосмотических организмов, у которых
О. д. определяется О. д. внешней среды и
равно ему, механизмы осморегуляции отсутствуют
(исключая клеточные).
Диапазон средних величин О.
д. в клетках организмов, не
способных поддерживать осмотический
Гомеостаз, довольно широк и
зависит от вида и возраста
организма, типа клеток и О.
д. окружающей среды. В оптимальных
условиях О. д. клеточного сока
наземных органов болотных растений
колеблется от 2 до 16 ат, у степных —
от 8 до 40 ат. В разных клетках растения
О. д. может резко различаться (так, у мангровых
О. д. клеточного сока около 60 ат, а О. д.
в сосудах ксилемы не превышает 1—2 ат).
У гомойосмотических организмов, т. е.
способных поддерживать относительное
постоянство О. д., средней величины и диапазон
колебаний О. д. различны (дождевой червь
— 3,6—4,8 ат, пресноводные рыбы — 6,0—6,6,
океанические костистые рыбы — 7,8—8,5,
акуловые — 22,3—23,2, млекопитающие — 6,6—8,0
ат). У млекопитающих О. д. большинства
биологических жидкостей равно О. д. крови
(исключение составляют жидкости, выделяемые
некоторыми железами, — слюна, пот, моча
и др.). О. д., создаваемое в клетках животных
высокомолекулярными соединениями (белки,
полисахариды и др.), незначительно, но
играет важную роль в обмене веществ (см.
Онкотическое давление).
Ю. В. Наточин, В. В. Кабанов.
Лит.: Мелвин-Хьюз Э. А., Физическая химия,
пер. с англ., кн. 1—2, М., 1962; Курс физической
химии, под ред. Я. И. Герасимова, т. 1—2,
М. — Л., 1963—1966; Пасынский А. Г., Коллоидная
химия, 3 изд., М., 1968: Проссер Л., Браун Ф.,
Сравнительная физиология животных, пер.
с англ., М., 1967; Гриффин Д., Новик Эл., Живой
организм, пер. с англ., 1973; Нобел П., Физиология
растительной клетки (физико-химический
подход), пер. с англ., М., 1973.
Принципиальная схема осмометра:
А — камера для раствора; Б
— камера для растворителя; М
— мембрана. Уровни жидкости в
трубках при осмотическом равновесии:
а и б — в условиях равенства
внешних давлений в камерах А
и Б, когда ρА = ρБ, при этом Н — столб жидкости,
уравновешивающий осмотическое давление;
б — в условиях неравенства внешних давлений,
когда ρА — ρБ = π.
Большая
советская энциклопедия. — М.: Советская
энциклопедия. 1969—1978.