Apakah mereka?
Apakah elektrolit?
Elektrolit - tunggal: elektrolit - ditakrifkan sebagai: bahan yang dihasilkan dalam larutan konduktif elektrik dan dibubarkan dalam pelarut polar, contohnya air.
Dalam bidang perubatan, definisi kimia ini mengambil peranan yang lebih spesifik; elektrolit badan manusia, sebenarnya: bahan - terutamanya ionik - tersebar dalam cecair fisiologi, intra dan ekstraselular, termasuk: cytosol, interstices, matriks serebrospinal, serum plasma / darah, cecair limfatik dan lain-lain; mereka bukan sahaja cenderung mengimbangi di dalam petak yang sama, tetapi juga berinteraksi antara persekitaran yang secara biologi dipisahkan oleh tisu, sel dan membran. Di dasar homeostasis, oleh itu kesihatan dan kehidupan itu sendiri, terdapat pengawalan dan eksploitasi elektrolit oleh tubuh.
Lelaki itu memperolehi elektrolit dengan diet dan mereka sesuai, atau mereka tergolong, dari mereka yang umumnya kita menentukan garam mineral .
Adakah anda tahu bahawa ...
Perkataan "elektrolit" berasal dari bahasa Yunani "lytós", yang bermaksud "dapat dibubarkan".
Bagaimanakah tindak balas elektrolit?
Elektrolit yang dibubarkan bergantung kepada kation dan anion - yang mempunyai caj elektrik masing-masing positif dalam kes pertama dan negatif di kedua - dan bersurai, berhubung dengan mekanisme kimia fizikal kes itu, seragam dalam pelarut. Secara elektrik, penyelesaian yang berstruktur, dalam keseimbangan, dipanggil neutral . Sekiranya potensi elektrik digunakan untuk penyelesaian ini, kation larutan tertarik oleh elektrod yang kaya elektron, manakala anion tertarik dengan elektrod miskin elektron . Pergerakan anion dan kation dalam arah yang bertentangan dalam larutan bersamaan dengan arus . Ini termasuk garam dan asid yang larut. Bahkan gas tertentu, seperti asid hidroklorik (HCl), di bawah suhu tinggi dan / atau keadaan tekanan rendah boleh bertindak sama seperti elektrolit. Penyelesaian elektrolitik juga boleh didapati dengan pembubaran pelbagai polimer biologi - contohnya DNA, polipeptida - dan sintetik - contohnya polistirena sulfat - yang mana disebut polyelectrolytes - mengandungi kumpulan fungsi yang dikenakan. Menurut prinsip-prinsip ini, satu penyelesaian yang berpecah kepada ion memperoleh keupayaan untuk menjalankan elektrik. Natrium, kalium, klorida, kalsium, magnesium dan fosfat adalah contoh-contoh elektrolit, secara tidak rasmi dikenali sebagai " pertengkaran ".
sejarah
Pada tahun 1884 Svante Arrhenius menjelaskan bahawa garam kristal, padat, apabila dibubarkan, berpecah kepada zarah-zarah yang digabungkan; untuk disertasinya, Arrhenius memenangi hadiah Nobel untuk kimia pada tahun 1903. Penjelasan itu menjelaskan bahawa, dalam membentuk penyelesaian, garam memisahkan diri ke dalam zarah yang dikenakan - yang mana Michael Faraday telah memberikan nama "ion" bertahun-tahun sebelumnya. Kepercayaan Faraday adalah bahawa ion dapat dihasilkan dalam proses elektrolisis; Arrhenius sebaliknya mencadangkan bahawa, walaupun tanpa arus elektrik, penyelesaian garam mungkin mengandungi ion, yang menentukan bahawa tindak balas kimia dalam larutan adalah reaksi antara ion.
Bagaimanakah elektrolit terbentuk?
Penyelesaian elektrolitik biasanya terbentuk apabila garam diletakkan dalam air seperti pelarut - dan komponen individu dipisahkan kerana interaksi termodinamik antara pelarut dan molekul larut, dalam proses yang disebut " solvation ". Contohnya, apabila memasak garam - natrium klorida (NaCl) - dimasukkan ke dalam air, garam - yang mempunyai konsisten padat - larut dalam ion komponennya, mengikut tindak balas pemisahan:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Ia juga mungkin bahawa bahan-bahan tertentu, oleh itu tidak semestinya garam, bertindak balas dengan ion menghasilkan air. Sebagai contoh, gas karbon dioksida atau karbon dioksida (CO2), larut dalam air menghasilkan penyelesaian yang mengandungi ion hidronium (H3O +), karbonat dan hidrogen karbonat (HCO3-).
Garam lebah boleh memberi cecair keupayaan untuk menjalankan elektrik . Khususnya, cecair ionik, yang terdiri daripada garam cair yang mempunyai titik leleh yang lebih rendah daripada 100 ° C, sangat konduktif elektrolit bukan berair dan oleh itu semakin menemui aplikasi dalam sel bahan bakar dan bateri.
Satu elektrolit dalam penyelesaian boleh digambarkan sebagai tertumpu jika ia mempunyai kepekatan ion yang tinggi, atau dicairkan jika ia mempunyai kepekatan rendah. Sekiranya sebahagian besar larut terlarut untuk membentuk ion bebas, elektrolit kuat ; jika kebanyakan larut tidak memisahkan, elektrolit adalah lemah . Sifat-sifat elektrolit boleh dieksploitasi dengan menggunakan elektrolisis untuk mengekstrak unsur konstituen dan / atau unsur-unsur senyawa yang terkandung dalam larutan tersebut.
Logam bumi alkali membentuk hidroksida yang elektrolit yang kuat dengan keterlarutan yang terhad dalam air, kerana tarikan kuat antara ion konstituen mereka. Ini mengehadkan permohonan mereka kepada situasi di mana tidak diperlukan kelarutan yang tinggi.
fisiologi
Kepentingan elektrolit dalam fisiologi
Dalam fisiologi, ion utama elektrolit adalah:
- Natrium (Na +)
- Kalium (K +)
- Kalsium (Ca2 +)
- Magnesium (Mg2 +)
- Klorida (Cl-)
- Hidrogen fosfat (HPO42-)
- Hidrogen karbonat (HCO3-).
Simbol caj elektrik ditambah (+) dan tolak (-) menunjukkan bahawa bahan itu bersifat ionik dan mempunyai pengedaran elektron yang tidak seimbang disebabkan oleh pemisahan kimia. Natrium adalah elektrolit utama yang terdapat dalam cecair ekstraselular dan kalium adalah elektrolit intrasel utama ; kedua - duanya terlibat dalam keseimbangan bendalir dan kawalan tekanan darah .
Semua bentuk kehidupan yang lebih tinggi diketahui memerlukan keseimbangan elektrolit yang tipis dan kompleks antara persekitaran intrasel dan ekstraselular. Khususnya, penyelenggaraan kecerunan osmotik tepat elektrolit mengambil peranan asas. Gradien ini mempengaruhi dan mengawal penghidratan badan dan pH darah, dan penting untuk fungsi saraf dan otot . Terdapat pelbagai mekanisme dalam spesies hidup yang mengekalkan kepekatan elektrolit yang berbeza di bawah kawalan ketat.
Kedua-dua tisu otot dan neuron dianggap sebagai tisu elektrik badan. Otot dan neuron diaktifkan oleh aktiviti elektrolitik di antara cecair extracellular atau interstitial dan cecair intraselular. Elektrolit boleh masuk atau keluar sel melalui struktur protein khusus yang dimasukkan ke dalam membran plasma yang dinamakan saluran ion . Sebagai contoh, penguncupan otot bergantung kepada kehadiran kalsium (Ca2 +), natrium (Na +) dan kalium (K +). Tanpa tahap elektrolit utama yang mencukupi, keabnormalan seperti kelemahan otot atau kontraksi sukarela mungkin berlaku.
Keseimbangan elektrolit dikekalkan dengan diet dan pelbagai mekanisme fisiologi yang dikendalikan oleh hormon, yang umumnya berinteraksi dengan fungsi buah pinggang yang cenderung untuk menghilangkan elektrolit yang berlebihan - dengan air kencing - dan untuk memelihara sebanyak mungkin mereka yang tidak dapat mengelakkan pengusiran mereka. Pada manusia, homeostasis elektrolit dikawal oleh pelbagai hormon seperti antidiuretik, hormon aldosteron dan paratiroid .
Perubatan
Penggunaan perubatan elektrolit
Dalam perubatan, elektrolit digunakan, seperti suplemen makanan atau suntikan intravena - walaupun sentiasa dalam penyelesaian - apabila seseorang menunjukkan ketidakseimbangan yang sama; ini, yang mungkin ringan atau teruk, sering disebabkan oleh: muntah, cirit-birit, berpeluh berlebihan, kekurangan zat makanan, aktiviti olahraga yang sengit, dan sebagainya.
Di pasaran terdapat makanan tambahan yang boleh dicairkan atau larutan elektrolit, khususnya untuk kanak-kanak dan pesakit tua, dan untuk atlet. Pemantauan elektrolit sangat penting dalam rawatan anoreksia dan bulimia nervosa .
Gangguan elektrolit yang teruk, seperti dehidrasi dan hiperhidrasi, boleh membawa kepada komplikasi jantung dan neurologi dan, melainkan jika ia cepat diselesaikan, kecemasan perubatan berpotensi maut .
Pengukuran elektrolit
Pengukuran elektrolit adalah prosedur diagnostik yang biasa, dilakukan oleh analisis darah dengan elektrod-selektif ion atau analisis air kencing oleh juruteknik makmal. Walau bagaimanapun, adalah baik untuk diingat bahawa, tanpa penilaian terhadap sejarah klinikal, tafsiran nilai-nilai tunggal tidak begitu berguna. Elektrolit yang paling kerap diukur adalah natrium dan kalium. Tahap klorin dikesan hampir secara eksklusif untuk penilaian gas darah arteri, kerana ia dikaitkan secara intrinsik dengan paras natrium. Ujian khusus yang dijalankan ke atas air kencing adalah ujian graviti khusus untuk menentukan permulaan ketidakseimbangan elektrolit.
rehidrasi
Elektrolit dan rehidrasi
Dalam terapi rehidrasi oral - kami mengingatkan anda bahawa dehidrasi dianggap salah satu ketidakseimbangan elektrolit atau keadaan yang berkaitan dengannya - minuman elektrolit yang mengandungi natrium dan garam kalium ditadbir untuk memulihkan air dan kepekatan elektrolit badan. Ini berlaku terutamanya dalam keadaan dehidrasi yang disebabkan oleh:
- kekurangan zat makanan
- Diaphoresis - berpeluh terlalu kuat - disebabkan oleh senaman fizikal yang kuat dan berpanjangan, keadaan cuaca yang tidak baik atau kedua-duanya
- Penggunaan alkohol yang berlebihan
- cirit-birit
- muntah
- Toksik dan sebarang komplikasi.
Atlet yang beroperasi dalam keadaan yang melampau - selama tiga atau lebih jam berturut-turut, seperti yang terjadi misalnya dalam marathon atau triathlon - dan yang tidak menggunakan dehidrasi risiko elektrolit atau hiponatremia - kekurangan natrium dalam darah.
Contoh minuman elektrolitik, yang dihasilkan dengan selesa di rumah, boleh berdasarkan: air, sukrosa dan garam meja, dengan syarat proporsinya mencukupi . Sebagai alternatif, pelbagai formula boleh didapati di pasaran, baik kering untuk mencairkan dan sedia untuk digunakan - juga untuk kegunaan veterinar.
Elektrolit biasanya terdapat dalam makanan; untuk ketepatan lebih lanjut mengenai sumber nutrien natrium, kalium, magnesium, kalsium dan klorin adalah dinasihatkan untuk membaca artikel khusus. Secara amnya, mengingat natrium dan klorin banyak di dalam diet barat - memandangkan penggunaan garam meja yang banyak - dan bahawa elektrolit purata yang paling kurang adalah magnesium dan kalium, boleh dianjurkan untuk meningkatkan penggunaan sayur-sayuran, buah - juga jus - susu, minyak dan minuman sukan.
