Pengertian Tekanan Osmotik, Manfaat, dan Contohnya

Diposting pada

Tekanan osmotik merupakan suatu persitiwa yang termasuk ke dalam sifat koligatif dari larutan. Sifat larutan ini dimanfaatkan dalam kehidupan sehari hari seperti dalam bidang medis bahkan hingga bidang industri makanan yang juga menerapkan sifat tekanan osmotik dari larutan.

Berbicara mengenai larutan, larutan didefinisikan sebagai campuran omogen dari zat terlarut serta pelarut. Larutan umumnya memiliki sifat yang berbeda dari molekul pelarut dan zat terlarut secara individu yang menyusunnya. Sifat sifat khusus dari larutan itu dikenal sebagai sifat koligatif larutan dimana sifat tersebut mencakup penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan juga tekanan osmosis.

Tekanan Osmotik

Osmosis merupakan proses dimana suatu molekul pelarut bergerak melalui membran semipermeabel dari larutan dengan konsentrasi rendah (encer) ke larutan yang lebih pekat dimana membran ini tidak mampu dilewati oleh zat terlarut.

Jika larutan yang terdiri dari molekul terlarut dan pelarut ditempatkan di satu sisi membran dan pelarut murni secara individu ditempatkan di sisi lain membran, maka akan terjadi aliran dari pelarut murni ke sisi larutan melalui membran penghalang.

Dalam banyak kasus, air menjadi pelarut yang paling umum digunakan meskipun bisa saja menggunakan pelarut lain yang berupa zat cair atau bahkan dalam bentuk zat gas. Tekanan osmotik juga dilambangkan sebagai “” .

Tekanan osmotik menjadi salah satu sifat koligatif dari larutan yang didapatkan dengan adanya membran semipermeabel yang merupakan suatu barier dengan pori berukuran kecil yang memungkinkan pelarut untuk melalui pori tersebut namun tidak untuk molekul dan ion. Pergerakan pelarut selalu dari sisi konsentrasi rendah ke konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi.

Osmosis dapat didemonstrasikan dengan menggunakan tabung U dimana pada tabung tersebut berisi air murni di bagian kiri dan juga larutan glukosa dalam air pada bagian kanan. Laju aliran air yang melalui membran akan terjadi hingga penambahan tinggi cairan pada tabung berhenti yang mengindikasikan bahwa telah tercapai kesetimbangan.

Membran semipermeabel yang berada di bagian bawah membagi tabung menjadi dua dan membran tersebut memungkinkan air untuk melaju ke arah yang lain dengan konsentrasi yang lebih tinggi.

Rumus Tekanan Osmotik

Pehitungan untuk penentuan tekanan osmotik pada dasarnya diturunkan dan didapat dari persamaan hukum gas ideal yang ada dimana tekanan dan volume sebanding dengan jumlah mol, konstanta gas serta suhu.

P V = n R T

Dalam hal ini, kita menggunakan sistem larutan yang diketahui besaran konsentrasinya sehingga kita dapat menggunakan nilai konsentrasi ke dalam persamaan. Konsentrasi merupakan jumlah mol tiap satuan volume.

M = n / V

Jika dimasukkan ke dalam persamaan gas ideal maka akan didapat persamaan berikut.

P = n/V R T

P = M R T

Karena tekanan osmotik dilambangkan dengan , maka kita dapat menuliskan rumus persamaan tekanan osmotik yaitu.

= M x R x T

Atau untuk larutan elektrolit yaitu.

= M x R x T x i

Dalam hal ini, i merupakan faktor Van’t Hoff yang dimiliki oleh suatu larutan elektrolit. Faktor Van’t Hoff dapat dirumuskan sebagai berikut.

i = 1 + (n-1)

dimana n adalah jumlah ion positif (kation) dan ion negatif (anion) dalam larutan sedangkan adalah derajat ionisasi larutan.

Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Osmotik

Adapun untuk serangkaian faktor yang dapat menjadi pengaruh pada tekanan osmotik ini, antara lain sebagai berikut;

Temperatur

Suhu merupakan suatu faktor yang dapat mempengaruhi pergerakan partikel dalam suatu larutan. Pada suhu tinggi, pergerakan partikel akan menjadi lebih cepat sehingga molekul pelarut akan lebih mudah dalam melalui membran semipermeabel.

Sedangkan pada suhu rendah, molekul pelarut cenderung kaku sehingga akan lebih susah dalam melalui membran semipermeabel.

Tebal Membran Semipermeabel

Semakin besar membran semipermeabel yang menghalang, maka akan membuat pelarut yang melaluinya menjadi lebih lama dan lebih sulit. Oleh karena itu, pada umumnya membran tipis lebih mudah dilalui oleh pelarut.

Ukuran Molekul Pelarut

Ukuran molekul pelarut juga akan mempengaruhi proses terjadinya osmosis karena semakin besar ukuran molekul pelarut maka lajunya akan lebih terhambat. Pelarut air cenderung memiliki ukuran kecil sehingga lebih leluasa dalam melalui membran semipermeabel.

Tekanan Osmotik dalam Sel Darah

Peristiwa osmosis juga ternyata dapat terjadi dalam sistem biologis manusia tepatnya yaitu dalam sel darah. Ketika sel darah berada dalam larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlalu rendah) maka dinding sel darah akan membiarkan air di luar sel untuk masuk ke dalam sel dan membuat air yang masuk tersebut memberikan tekanan terhadap dinding sel sehingga menjadi mengembang. Kondisi ini disebut sebagai turgid.

Jika sel darah berada pada larutan hipertonik (larutan dengan konsentrasi terlalu tinggi) maka akan membuat air yang berada di dalam sel darah akan keluar melalui membran semipermeabel dinding sel menuju larutan diluar karena konsentrasinya yang lebih tinggi. Kondisi ini akan menyebabkan sel menjadi mengerut, hal ini disebut sebagai peristiwa krenasi.

Oleh karena itu dengan adanya peristiwa tekanan osmotik ini maka kita tidak disarankan untuk meminum air laut. Hal itu karena air laut merupakan larutan dengan konsentrasi tinggi dan jika masuk ke dalam tubuh kita akan menyebabkan terjadinya krenasi dalam sel tubuh kita. Jika krenasi terjadi maka sel akan mati karena hilangnya molekul air dan tentunya berbahaya untuk manusia.

Manfaat Tekanan Osmotik

Sedangkan kegunaan dari tekanan osmotik ini, antara lain adalah sebagai berikut;

Proses Cuci Darah (Dialisis)

Contoh aplikasi prinsip tekanan osmotik dalam bidang medis yaitu terjadi pada proses cuci darah atau yang juga dikenal dengan dialisis. Dalam bidang medis, cuci darah dibutuhkan oleh pasien dengan penyakit gagal ginjal yang diakibatkan disfungsi ginjal sehingga tidak dapat melakukan fungsi dengan semestinya yaitu untuk melakukan filtrasi darah, akibatnya jika darah tidak melalui proses filtrasi yaitu dapat merusak organ tubuh.

Adanya teknologi dialisis memungkinkan proses filtrasi darah dilakukan di luar ginjal menggunakan suatu mesin. Prinsip kerja dari mesin ini yaitu darah dari tubuh akan dimasukkan ke dalam mesin dan akan melalui suatu membran semipermeabel.

Dalam membran ini, kotoran dalam darah dapat dipisahkan melalui membran dialisis untuk terpisah dari darah sehingga akan didapatkan darah hasil cuci yang bebas dari pengotor.

Dalam Industri Makanan

Selain bidang medis, prinsip tekanan osmotik juga digunakan dalam industri makanan terutama yaitu untuk proses pengawetan makanan. Prinsipnya memanfaatkan terjadinya krenasi pada sel dimana untuk mengawetkan makanan, industri makanan biasanya menggunakan gula dengan jumlah banyak untuk menghasilkan larutan konsentrasi tinggi.

Dengan larutan konsentrasi tinggi atau hipertonik, maka ketika ada bakteri yang datang tidak dapat bertahan hidup lama karena air dalam sel bakteri akan mengalami osmosis keluar dinding sel menuju larutan gula dengan konsentrasi tinggi.

Akibatnya, sel pada bakteri akan mengalami peristiwa krenasi yang menyebabkan sel mengerut sehingga akan kehilangan fungsinya dan membuat bakteri tersebut mati. Selain menggunakan gula, biasanya juga dapat digunakan garam.

Metode ini biasa dilakukan pada ikan yang diasinkan terlebih dahulu sebelum dipasarkan. Hal ini bertujuan untuk mengawetkan ikan tersebut karena dalam kondisi konsentrasi tinggi menggunakan garam, hal yang sama akan terjadi seperti pada larutan gula dengan konsentrasi tinggi.

Pemurnian atau Desalinasi Air Laut

Untuk membuat air laut dapat digunakan dan dikonsumsi, maka diperlukan pemurnian untuk memurnikan air dari zat terlarut yang ada pada air laut. Salah satu cara yang ada yaitu melalui proses osmosis balik untuk memurnikan air dari air laut.

Prinsipnya yaitu dengan memberi tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotik air laut tersebut sehingga air sebagai pelarut akan melalui membran semipermeabel meninggalkan zat terlarut pada air laut yang tidak dapat melalui membran.

Proses ini dinamakan sebagai osmosis balik dimana pelarut dalam kondisi konsentrasi tinggi akan melalui membran semipermeabel menuju konsentrasi rendah. Namun, jika proses ini dilakukan tanpa menggunakan tekanan yang besar maka yang akan terjadi sebaliknya, yaitu air murni justru akan masuk ke dalam air laut.

Selain untuk permurnian air laut, metode ini juga dapat digunakan sebagai metode pemurnian air limbah untuk menghilangkan zat zat berbahaya sebelum dibuang ke lingkungan.

Nah, itulah tadi materi lengkap yang bisa kami selesaikan terkait dengan pengertian tekanan osmotik, rumus, faktor, manfaat, dan contohnya dalam ilmu kimia. Semoga melalui artikel ini memberikan wawasan serta menambah pengetahuan bagi segenap pembaca sekalian. Trimakasih,

Gambar Gravatar
Aji Pangestu Adalah Mahasiswa Jurusan Kimia Yang saat ini Sedang Belajar serta Menyelesaikan Studi Pendidikan di salah Satu Kampus Negari Jawa Tengah.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *