Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Is osmotische waterstijging ook mogelijk zonder adhesie en cohesie?

Als water in een wortel omhoog gaat wordt dat vaak toegeschreven aan drie factoren: osmose, adhesie en cohesie.
Maar wat ik niet begrijp is waardoor water kan stijgen door alleen osmose.
Ik begrijp dat door diffusie de concentratie van stoffen in evenwicht willen zijn maar waardoor is dan noodzakelijk dat water zelf stijgt. Ik begrijp op zich dat dat natuurlijk komt doordat de scheiding semi-permeabel, maar ik zie niet in waarom dan het water moet stijgen, waardoor komt dat?

In mijn eerdere vraag over osmose kwam deze vraag eigenlijk niet zo duidelijk aanbod want daar werd het meer toegespitst op diffusie: http://www.goeievraag.nl/wetenschap/natuurkunde-scheikunde/vraag/563579/krachten-werkzaam-osmose

Het eerste plaatje van onderstaande bijlage zie je dus duidelijk dat het water in de linker been omhoog komt. Het diffusie gedeelte begrijp ik dus wel maar waardoor gaat het water omhoog? Door adhesie/cohesie of echt alleen door osmose?
https://nl.wikipedia.org/wiki/Osmose

erotisi
8 jaar geleden
853

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Je zou osmose kunnen beschrijven als een soort diffusie in één richting. In die richting neemt het aantal moleculen en dus het volume toe. Pas als de zwaartekracht voldoende tegendruk levert ontstaat er weer evenwicht.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
erotisi
8 jaar geleden
'en dus het volume toe' dat 'dus' begrijp ik dus niet? Hoe kan dat?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Stel je een aquarium voor, met in het midden een scheidingswand. Aan de ene kant van die wand giet ik kraanwater en andere kant zeewater. Ik zorg dat de niveau's precies gelijk zijn.
Aan de schoon waterkant zitten alleen watermoleculen. aan de zeewaterkant zitten ook zoutmoleculen. Daar zijn de watermoleculen dus in de minderheid (waar een zoutmolecuul zit, kan nou eenmaal geen watermolecuul zitten). Die watermoleculen streven echter naar een "eerlijke" verdeling: links en rechts van de scheidingswand dezelfde concentratie. Nou is er met die scheidingswand iets bijzonders aan de hand: de watermoleculen kunnen er wél doorheen, de zoutmoleculen niet. Er kunnen dus watermoleculen reizen naar de zeewaterkant om de oplossing te verdunnen. Net alsof ik van bovenaf wat moleculen toevoeg: een scheutje water!
Het niveau stijgt dus en blijft stijgen totdat de zwaartekracht (door het hoogteverschil) zoveel tegendruk levert dat óók de watermoleculen niet meer door de wand heen kunnen.
erotisi
8 jaar geleden
Sorry als ik in herhaling val maar 'Er kunnen dus watermoleculen reizen' .....Waarom 'dus'? Waardoor gaan die watermoleculen naar het zout?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Die moleculen "streven" naar een eerlijke verdeling: links en rechts dezelfde concentratie. Vergelijk het maar met heel even de gaskraan open zetten. Eerst stinkt het alleen vlakbij het gasfornuis, even later ruik je het ook in de rest van de keuken. De gasmoleculen "willen" een gelijkmatige verdeling. In feite ontstaat die natuurlijk door de Brownse beweging en het resultaat noemen we diffusie
Maar in het geval van osmose kan die diffusie maar één kant op; de zoutmoleculen zijn te groot en worden tegengehouden door het membraan. Ze zouden óók wel naar de andere kant "willen" diffunderen, maar ze kunnen niet.
Reddie
8 jaar geleden
Watermoleculen gaan niet naar het zout.
Door de snelheid van de moleculen gaan er watermoleculen van de niet-zoute kant naar de zoute kant, en gaan er watermoleculen van de zoute kant naar de niet-zoute kant.
Maar omdat er aan de niet-zoute kant méér watermoleculen zitten, gaan er effectief méér watermoleculen naar de zoute kant dan andersom.
Hetzelfde verhaal gaat op met suiker, of eiwit, of wat dan maar ook, inplaats van zout.
Kernpunt is dus de snelheid van de moleculen.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
@Reddie
Nee, het gaat niet om de snelheid. Die is aan beide kanten gelijk. Maar aan de kraanwaterkant is de concentratie watermoleculen hoger. En dus zorgt "de kansberekening" ervoor dat er meer watermoleculen vanuit het kraanwater richting zeewater gaan, dan vanuit het zeewater richting kraanwater.
erotisi
8 jaar geleden
Ok, dus niet alleen de zoutmoleculen willen diffusie doen maar de watermoleculen onderling ook.
Toch vind ik het moeilijk te begrijpen. Want waar halen ze toch de kracht vandaan om tegen de zwaartekracht in omhoog te gaan? Die watermoleculen moeten dan toch verschil ondervinden van zout of watermoleculen.
Je zegt dat gaat met elke oplossing zo, maar zout staat toch wel bekend om zijn sterke osmotische werking. Waardoor komt dat? Misschien een beetje een rare vraag, maar begrijpen jullie echt hoe het werkt? Ik bedoel dus niet dat je kunt uitleggen wat er gebeurt (want dat begrijp ik ook wel) maar echt begrijpt hoe dat kan? Alleen door de snelheid van moleculen.....?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Eigenlijk is mijn reactie op Reddie geheel overbodig, maar je kan een reactie nou eenmaal niet terugnemen. Reddie geeft zélf al aan dat het om de concentratie gaat en niet om de snelheid; het waarom van z'n laatste zinnetje is me dus een raadsel.
Ik heb ook nergens beweerd "dat watermoleculen naar het zout" gaan. Ze steken gewoon over, dat zouden ze ook zónder zout doen, naar weerskanten. Maar aan de ene kant van het wandje zitten er nou eenmaal méér, omdat aan de andere kant ook zout zit. En dus is het netto resultaat een overschot richting zeewater.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
@erotisi
Het is allemaal een kwestie van waarschijnlijkheid. Het is waarschijnlijk (zie alle bovenstaande reacties) dat er méér moleculen richting zeewater gaan dan richting kraanwater.
Maar zodra er daardoor hoogteverschil ontstaat gaat de zwaartekracht de waarschijnlijkheid beïnvloeden. De watermoleculen aan de zeewaterkant raken door de zwaartekracht extra gemotiveerd" om over te steken. Er gaan dus steeds meer moleculen "terug". Op een gegeven moment is er evenwicht. Het osmotisch effect van zout is zo bekend omdat het in de natuur ontzettend veel voorkomt: we hebben hele oceanen met zout water.
De kracht van osmose wordt verder geheel bepaald door de afmetingen van de betrokken moleculen en de poriën in de scheidingswand.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Ter verduidelijking nog een keer het hele verhaal. 1) Alle moleculen, van alle materie, "stuiteren" heen en weer zodra de temperatuur hoger is dan het absolute nulpunt. Hoe warmer, hoe driftiger er gestuiterd wordt.
In vloeistoffen en gassen kunnen de moleculen zich daardoor al stuiterend verplaatsen, we noemen dat de Brownse beweging.
2) De richting van die beweging wordt geheel door het toeval bepaald, de moleculen stuiteren alle kanten op.
3) De watermoleculen in bovenstaand osmose-verhaal stuiteren af en toe ook toevallig door de membraan heen, want die heeft poriën die groot genoeg zijn om een watermolecuul te laten passeren.
4) Dat gebeurt met alle watermoleculen, aan weerskanten van de membraan, maar aan de kraanwaterkant zitten er méér. Immers daar zijn alleen watermoleculen, aan de zeewaterkant zitten de zoutmoleculen af en toe in de weg. Aan de kraanwaterkant zal dus vaker een molecuul toevallig door een porie heen oversteken dan aan de zeewaterkant. Er is dus een netto-rendement richting zeewater.
5) Door dat rendement stijgt het niveau aan de zeewaterkant een beetje. Daardoor gaat de zwaartekracht een rol spelen: de bekende wet van de communicerende vaten.
Bovendien wordt het zeewater sterker verdund door dat extra water. Ook daardoor neemt het nettorendement steeds verder af.
6) Vooral die zwaartekracht speelt een rol, maar hoe dan ook: na een tijdje is er evenwicht.
erotisi
8 jaar geleden
Ok , ze worden dus gehinderd door de zoutmoleculen, maar hoe kunnen die zoutmoleculen ervoor zorgen dat ze tegen de zwaartekracht in omhoog worden gedrukt, want ze kunnen toch met hun snelheid ook weer terug naar waar ze vandaan kwamen. Misschien gebeurt dat dan weer wat langzamer door de verhindering van het zout, maar ik zie geen enkele oorzaak waarom ze niet gewoon teruggaan, en de hoogte van het zeewater gelijk blijft met het andere water. Klopt het dus dat ik in je verhaal geen oorzaak daarvoor kan vinden wat zich uit in een hoger zeewaterpeil? Zo nee, welke dan?
Of bedoel je juist in punt 5 'Ook daardoor neemt het nettorendement steeds verder af' dat het zeewater uiteindelijk niet stijgt? Bedoel je met evenwicht in punt 6, evenwicht in de verdeling van het zout of evenwicht in de hoogte van de vloeistof? Begrijp me niet verkeerd, het is niet dat ik je niet wil geloven, maar ik probeer het ook te begrijpen....
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
1e alinea van je reactie:
Het klopt, er gaan ook moleculen terug. Er is dus een schoonwaterstroom naar beide kanten. Maar héén gaat méér dan terug. Gewoon omdat de watermolecuulconcentratie aan de kraanwaterkant hoger is dan aan de zeewaterkant. De kans dat er (geheel toevallig) een molecuul door een porie stuitert is dus groter aan de kraanwaterkant dan aan de zeewaterkant.
Het toeval zorgt dus voor een nettorendement richting zeewater. 2e alinea:
Nee, er is wél een oorzaak. Watermoleculen stuiteren heen en weer door de membraan, maar vaker héén dan terug. Het aantal moleculen aan de zeewaterkant van de membraan neemt dus toe = het waterniveau stijgt iets. 3e alinea:
Ik bedoel geen van tweeën :-)
De verdeling van het zout is niet in evenwicht (de zoutmoleculen blijven allemaal aan de zeewaterkant) en de hoogte van de vloeistof is ook niet in evenwicht (aan de zeewaterkant is het niveau hoger).
Wat wél in evenwicht is, is de toevalsfactor die meer watermoleculen richting zeewater wil sturen en de zwaartekrachtfactor die wil corrigeren dat aan één kant het vloeistofniveau hoger is en dus watermoleculen richting kraanwater wil sturen.
erotisi
8 jaar geleden
Ok, bedankt voor je geduld, ik denk dat ik het begrepen heb.
Je zegt overigens dat het effect ook nog afhankelijk is van de grootte van de moleculen. Is daarbij ook nog belangrijk af deze een lading hebben of polair zijn of niet?
erotisi
8 jaar geleden
Misschien een wat luguber voorbeeld, maar stel je strooit zout op een slak door osmose zal hij uitdrogen (of stikken?! want ik heb weleens gelezen dat hun ademhaling via hun vochtige huid gaat).
Maar stel je gooit geen zout maar suiker op de slak. Werkt dat dan niet goed omdat suiker ook door de huid heen kan?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
@ Je voorlaatste reactie:
Wat het molecuulformaat betreft: Hoe makkelijker een molecuul de poriën kan passeren, hoe meer osmotische druk kan ontstaan.
Wat lading en polariteit betreft: die hebben vast effect, maar daar weet ik te weinig van om iets zinnigs te kunnen zeggen. @ Je laatste reactie:
Zowel het strooien van zout als suiker is dodelijk voor de slak. Oorzaak: uitdroging. Door de osmose "verschrompelen" de cellen. Ook de suiker kan niet zomaar de huid passeren.
De ademhaling zal nauwelijks worden gehinderd.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding