Stofftransport - physikalische Grundlagen

Diffusion

• wechselseitiges Vermischen aneinandergrenzender Flüssigkeiten oder Gase
• die Bewegung der Teilchen erfolgt vom Ort der höheren Konzentration zum Ort der niederen Konzentration (entsprechend dem Konzentrationsgefälle)
• Triebkraft: Eigenbewegung der Teilchen (Brownsche Molekularbewegung)
• das Vermischen erfolgt bis zum Konzentrationsausgleich: gleichmäßige Verteilung aller Teilchen

Osmose

• Vorgang der Diffusion durch eine semipermeable Membran (Membran ist für Wasser und kleinste Ionen durchlässig, aber nicht für größere Moleküle, wie z.B. Zucker).
• Wasser wandert entsprechend seinem Konzentrationsgefälle durch Membran.
• Die Osmose ist vom osmotischen Druck abhängig.

Osmometerglocke

1. Die Schweinsblase befindet sich in einer hypotonischen Lösung.
2. Aufgrund der Semipermeablität strömt ausschließlich Wasser entsprechend seinem Konzentrationsgefälle in die Blase.
3. Der Wassereinstrom bewirkt die Ausdehnung der Blase, welche durch die Becherglasgröße begrenzt wird.
4. Durch den weiteren Wassereinstrom steigt die Wassersäule im Steigrohr. Die Höhe der Wassersäule ist vom osmotischen Druck abhängig. Dem osmotischen Druck wirkt der hydrostatische Druck entgegen.
5. Wenn osomotischer und hydrostatischer Druck den gleichen, aber entgegengesetzten Wert erreichen, kommt der Wassereinstrom zum Stillstand.