APLIKASI TEKANAN OSMOSIS DALAM
KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran semipermeable. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut. Tekanan osmotik bersifat koligatif, dimana terjadinya perpindahan bergantung pada konsentrasi zat terlarut dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.
Secara sederhana Osmosis di definisikan sebagai proses difusi molekul melalui selaput semipermeable. Semua proses Osmosis adalah proses difusi tetapi tidak semua proses difusi adalah bisa di sebut Osmosis. Osmosif adalah fenomena alam yang terjadi secara apa adanya tetapi bisa di rekayasa. Pada tubuh makhluk hidup, osmosis terjadi di tingkat sel. Dalam tubuh makhluk hidup air bergerak dari satu sel menuju sel yang lainnya secara bebas. Namun perpindahan ini tidak terjadi secara begitu saja, tetapi harus melalui selaput membran, karena itu disebut proses osmosis.
1. Aplikasi tekanan osmotik pada mekanisme transportasi air dalam sel tanaman.
Setiap makhluk hidup disusun dari miliaran sel. Sebagian besar sel makhluk hidup mengandung air yang disimpan dalam plasma sel (sitoplasma). Sel ini dibungkus oleh selaput tipis yang disebut membran plasma. Selaput ini merupakan membran dwi lapis membran yang bertugas mengatur secara selektif, keluar masuknya cairan dari dan ke dalam sel.
Pada dasarnya pengangkutan melalui membrane sel dapat terjadi secara pasif maupun secara aktif. Pengangkutan secara pasif terjadi jika mengikuti arah gradient konsentrasi, artinya dari larutan yang memiliki konsentrasi tinggi menuju larutan yang memiliki konsentrasi rendah. Proses ini terjadi tanpa memerlukan energi hasil metabolisme. Sedangkan pada proses pengangkutan secara aktif memerlukan energi hasil metabolisme seperti ATP (Adenosin Tri Phospat) karena prosesnya terjadi melawan arah gradient konsentrasi.
Proses difusi dan osmosis merupakan contoh proses pengangkutan secara pasif. Osmosis adalah proses perpindahan partikel air dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi melalui membran semipermeabel. Sedangkan difusi adalah proses perpindahan partikel dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dengan tenaga kinetiknya sendiri. Tenaga yang mendorong masuknya air ke dalam sel adalah aktifitas molekul, tekanan hidrostatik,dan tekanan osmosis. Bila isi sel menyerap larutan maka terjadilah tekanan turgor yang menekan membran plasma keluar ke arah dinding sel. Karena dinding sel merupakan massa yang kaku, maka akan terjadi tekanan yang melawan arah tekanan turgor.
Proses osmosis sangat berperan dalam proses penyerapan air dalam tumbuhan. Sedangkan penyerapan mineral yang terlarut dalam tanah dilakukan secara difusi, yang nanti akan di edarkan ke seluruh bagian tumbuhan. Terjadinya pengangkutan itu akan menyebabkan tekanan turgor sel, sehingga mampu membesar dan mempunyai bentuk tertentu. Osmosis juga memungkinkan terjadinya membuka dan menutupnya stomata.
Salah satu alasan mengapa tekanan osmotik juga merupakan mekanisme utama dalam pengangkutan air ke bagian atas tumbuhan adalah karena daun terus-menerus kehilangan air ke udara. Proses ini disebut transpirasi. Akibat transpirasi konsentrasi zat terlarut dalam cairan daun meningkat. Oleh karena itu air didorong ke atas lewat batang, cabang, dan ranting-ranting pohon oleh tekanan osmotik. Sebagai contoh diperlukan tekanan sebesar 10-15 atm untuk mengangkut air ke daun di pucuk pohon redwood di California, yang tingginya mencapai sekitar 120 m.
Daun memiliki daya isap. Daya isap daun merupakan kemampuan daun untuk mengambil atau menyerap air dari batang karena tekanan osmosis sel-sel daun lebih tinggi dibandingkan sel-sel pada batang. Perbedaan tekanan osmosis disebabkan daun selalu mengeluarkan airnya lewat peristiwa gutasi.
Suatu keadaan yang menarik adalah terjadinya plasmolisis. Keadaan ini merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis – runtuhnya seluruh dinding sel – dapat terjadi. Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses yang sama terjadi pada sel hewan yang disebut krenasi.
Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas menggunakan mikroskop.
Bila sel dimasukkan kedalam cairan hipotonik, turgor sel akan meningkat. Bila berada dalam keadaan isotonik (larutan yang konsentrasinya sama dengan konsentrasi isi sel,maka sebagian sel yang ada mengalami plasmolisis,sebagian sel tidak. Keadaan ini dapat dipakai untuk menentukan tekanan osmosis sel dengan meletakkan pada larutan yang ditentukan molaritas larutan atau tekanan osmotiknya dan melihat berapa banyak sel yang terplasmolisis.
2. Tekanan osmosis dalam membran sel darah merah
Selain pada sel tanaman, peristiwa osmosis memainkan peranan yang sangat penting pada tubuh makhluk hidup manusia dan hewan, misalnya, pada membran sel darah merah. Apakah yang terjadi jika sel darah merah dimasukkan ke dalam suatu larutan hipertonik (lebih pekat)? Di sini akan terjadi yang disebut krenasi. Air yang terdapat dalam sel darah akan ditarik keluar dari sel sehingga sel mengerut dan rusak. Sebaliknya, jika Anda meletakan sel darah merah dalam suatu larutan yang bersifat hipotonik (lebih encer) maka sel darah merah akan mengembang dan akhirnya pecah. Mengapa? air dari larutan di sekitar sel darah merah akan ditarik masuk ke dalam sel. Proses ini disebut hemolisis.
3. Aplikasi tekanan osmosis dalam dunia kedokteran
Ketika pasien tidak mampu lagi mengonsumsi minuman dan makanan maka dokter akan memberikan nutrisi melalui infus. Dalam hal ini larutan nutrisi dimasukan langsung ke dalam pembuluh darah. Larutan ini harus memiliki tekanan osmotik yang sama dengan tekanan osmotik darah agar sel darah tidak mengalami krenasi atau hemolisis karena sangat membahayakan jiwa pasien. Tekanan osmotik darah pada suhu 25 o C adalah 7,7 atm oleh karena itu, jika pasien akan diberi larutan glukosa melalui infus,konsentrasi glukosa yang digunakan harus berkadar 5,3%. Mengapa?
Dalam dunia farmasi, balsam atau salap dibuat secara hipertonik agar dapat mengeluarkan bisul pada tubuh. Dengan demikian bisul akan segera kempes.
Selain itu aplikasi tekanan osmosis dalam bidang kesehatan adalah pada proses cuci darah. Terapi menggunakan metode dialisis, yaitu proses perpindahan molekul kecil-kecil seperti urea melalui membran semipermeabel dan masuk ke cairan lain, kemudian dibuang. Membran tidak dapat ditembus oleh molekul besar seperti protein sehingga akan tetap berada di dalam darah.
4. Aplikasi tekanan osmosis dalam industri makanan.
Industri makanan ringan baik skala rumah tangga maupun pabrik sering memanfaatkan konsep tekanan osmosis pada pengawetan selai dan jeli. Gula dalam jumlah yang banyak ternyata penting dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan botulisme. Bila sel bakteri berada dalam larutan gula hipertonik (konsentrasi tinggi), air intrasel cenderung untuk bergerak keluar dari sel bakteri ke larutan yang lebih pekat. Proses ini yang disebut krenasi (crenation), menyebabkan sel mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi. Keasaman alami buah-buahan juga menghambat pertumbuhan bakteri.
5. Aplikasi tekanan osmosis dalam desalinasi air laut
Osmosis balik adalah perembesan pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari larutan yang lebih pekat ke larutan yang lebih encer. Osmosis balik terjadi jika kepada larutan diberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotiknya.
Osmosis balik digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada permukaan air laut yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar, air secara spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin.
Penggunaan lain dari osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas.
Osmosis balik digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada permukaan air laut yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar, air secara spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin.
Penggunaan lain dari osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas.
SUMBER : https://www.kamusq.com/2013/06/osmosis-adalah-pengertian-dan-definisi.html
http://aaphilla.blogspot.com/2015/05/aplikasi-tekanan-osmosis-dalam.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar