
Osmos (qadimgi yunoncha ὄσμος — «turtki, bosim») — erituvchining o‘z-o‘zidan ko‘chishi (diffuziya) yarim o‘tkazuvchan membrana orqali sodir bo‘ladigan jarayondir. Bunday membrana erigan moddani o‘tkazmaydi va ayni bir moddaning konsentratsiyasi turlicha bo‘lgan ikki eritmasini yoki sof erituvchi bilan eritmani ajratib turadi. Osmos to‘siqning ikki tomonidagi konsentratsiyalarni tenglashtirish orqali tizimni muvozanatga yaqinlashtiradi: erituvchi suyultirilgan eritma yoki sof erituvchidan konsentratsiyasi yuqoriroq eritma tomon diffuziyalanadi.
Osmos hodisasining kengroq talqini Le-Shatelye — Braun prinsipiga asoslanadi: agar barqaror muvozanatdagi tizimga tashqaridan ta’sir qilib, muvozanat shartlaridan biri (harorat, bosim, konsentratsiya yoki tashqi elektromagnit maydon) o‘zgartirilsa, tizimda tashqi ta’sirni qoplashga yo‘naltirilgan jarayonlar kuchayadi.
Osmosning kashf etilish tarixi

Osmos hodisasini fransuz tabiatshunosi J.-A. Nolle 1748-yilda kashf etgan; osmotik bosimni birinchi bo‘lib V. Pfeffer o‘lchagan (1877).
Jarayonning mohiyati
Osmos erituvchining harakatchanligi erigan moddalarning harakatchanligidan yuqori bo‘lgan muhitlarda kuzatiladi. Osmosning muhim xususiy holatlaridan biri yarim o‘tkazuvchan membrana orqali yuz beradigan osmosdir. Faqat ayrim moddalarni, xususan, erituvchini yetarlicha yaxshi o‘tkazadigan, biroq barcha moddalarni o‘tkazmaydigan membranalar yarim o‘tkazuvchan deb ataladi. Bunda erigan moddalarning membrana ichidagi harakatchanligi nisbatan past bo‘ladi. Odatda bu molekulalarning o‘lchami va harakatchanligi bilan bog‘liq: masalan, suv molekulasi erigan moddalarning aksariyat molekulalaridan kichikroqdir. Agar bunday membrana eritma bilan sof erituvchini ajratib tursa, eritmadagi erituvchi konsentratsiyasi pastroq bo‘ladi, chunki uning molekulalarining bir qismi erigan modda molekulalari bilan almashgan bo‘ladi. Natijada sof erituvchi joylashgan qismdan eritmaga erituvchi zarrachalarining o‘tishi teskari yo‘nalishdagiga qaraganda tez-tez sodir bo‘ladi. Shunga muvofiq eritma hajmi ortadi (erigan moddaning konsentratsiyasi kamayadi), sof erituvchining hajmi esa kamayadi.
Masalan, tuxum po‘stlog‘ining ichki tomonida joylashgan yarim o‘tkazuvchan membrana faqat muayyan molekulalarni, xususan, suv molekulalarini o‘tkazadi, biroq shakar molekulalarini tutib qoladi. Agar shunday membrana bilan konsentratsiyasi mos ravishda 5 va 10 % bo‘lgan shakar eritmalari ajratilsa, membranadan har ikki yo‘nalishda faqat suv molekulalari o‘tadi. Natijada ko‘proq suyultirilgan eritmadagi shakar konsentratsiyasi ortadi, kamroq suyultirilgan eritmada esa, aksincha, kamayadi. Ikkala eritmadagi shakar konsentratsiyasi tenglashganda muvozanat yuzaga keladi. Muvozanatga erishgan eritmalar izotonik deb ataladi. Agar konsentratsiyalar o‘zgarmaydigan sharoit yaratilsa, osmotik bosim suv molekulalarining teskari oqimi to‘g‘ri oqimiga tenglashganida doimiy qiymatga yetadi.
Cheklangan hajmdagi suyuqlik ichkarisiga yo‘nalgan osmos endosmos, tashqariga yo‘nalgan osmos esa ekzosmos deb ataladi. Erituvchining membrana orqali ko‘chishi osmotik bosim bilan bog‘liq. Bu osmotik bosim Le-Shatelye prinsipiga muvofiq yuzaga keladi, chunki tizim membrana bilan ajratilgan ikki muhitdagi eritma konsentratsiyasini tenglashtirishga intiladi; bu hodisa termodinamikaning ikkinchi qonuni bilan tavsiflanadi. Osmotik bosim jarayonni to‘xtatish, ya’ni osmotik muvozanat sharoitini yaratish uchun eritma tomonidan qo‘llanishi zarur bo‘lgan qo‘shimcha tashqi bosimga teng. Ortiqcha bosimning osmotik bosimdan oshishi osmosning teskari yo‘nalishga o‘tishiga — erituvchining teskari diffuziyasiga olib kelishi mumkin..
Membrana faqat erituvchini emas, balki ayrim erigan moddalarni ham o‘tkaza oladigan hollarda, mazkur moddalarning eritmadan erituvchiga ko‘chishi dializ jarayonini amalga oshirish imkonini beradi. Bu usul polimerlar va kolloid tizimlarini past molekulyar massali aralashmalardan, masalan, elektrolitlardan tozalashda qo‘llanadi.
Osmosning ahamiyati
- Taranglik, hujayralar turgori: O‘simlik hujayralari vakuola hajmini kattalashtirib, hujayra devorlarini ichkaridan taranglashtirish uchun osmosdan foydalanadi (turgor bosimi). O‘simlik hujayralari bunga saxarozani to‘plash orqali erishadi. Sitoplazmadagi saxaroza konsentratsiyasini oshirib yoki kamaytirib, hujayralar osmosni boshqarishi mumkin. Natijada o‘simlikning umumiy tarangligi ortadi. O‘simliklarning ko‘plab harakatlari turgor bosimining o‘zgarishi bilan bog‘liq (masalan, no‘xat va boshqa chirmashuvchi o‘simliklar gajaklarining harakati).
- To‘qimalarning elastikligi, a’zolarning shakli.
- Ovqatning o‘zlashtirilishi, shuningdek, limfa, siydik, najasning hosil bo‘lishi.
- Dori vositalarining ta’siri.
- Osmos tufayli organizmdagi suv qon, to‘qimalar, hujayralar o‘rtasida taqsimlanadi: osmos ko‘plab biologik jarayonlarda muhim rol o‘ynaydi. Membrana odatdagi qon hujayrasini o‘rab turadi va faqat suv, kislorod, qonda erigan ayrim oziq moddalar hamda hujayra hayot faoliyati mahsulotlarining molekulalarini o‘tkazadi; hujayra ichida erigan holatda bo‘lgan yirik oqsil molekulalarini esa o‘tkazmaydi. Shu sababli biologik jarayonlar uchun nihoyatda muhim bo‘lgan oqsillar hujayra ichida saqlanib qoladi.
- Osmos oziq moddalarning baland daraxtlar tanasida tashilishida ishtirok etadi, chunki bu yerda kapillyar tashilish mazkur vazifani bajara olmaydi.
- Insoniyat qadim zamonlardan, hodisaning fizik mohiyatini tushunmagan holda ham, oziq-ovqatni tuzlash jarayonida osmos ta’siridan foydalangan. Natijada plazmoliz jarayoni patogen hujayralarida sodir bo‘lgan.
- Osmos laboratoriya amaliyotida keng qo‘llanadi: polimerlarning molyar xossalarini aniqlashda, eritmalarni konsentrlashda va turli biologik tuzilmalarni o‘rganishda. Osmotik hodisalardan ba’zan sanoatda ham foydalaniladi, masalan, ayrim polimer materiallarni ishlab chiqarishda hamda minerallashuvi yuqori bo‘lgan suvni teskari osmos usuli bilan tozalashda.
- Chuchuk suvda yashovchi sodda organizmlar ham vakuolaga ega, biroq sodda organizmlar vakuolalarining vazifasi faqat ortiqcha suvni sitoplazmadan chiqarib tashlab, unda erigan moddalar konsentratsiyasini doimiy saqlashdan iborat.
- Osmos suv havzalari ekologiyasida ham katta ahamiyatga ega. Agar suvdagi tuz va boshqa moddalar konsentratsiyasi ko‘tarilsa yoki pasaysa, suvda yashovchi organizmlar osmosning zararli ta’siri oqibatida nobud bo‘ladi.
Sanoatda qo‘llanilishi
Dunyodagi birinchi osmotik elektr stansiyasi prototipi — elektr energiyasi olish uchun osmos hodisasidan foydalanadigan qurilma — Statkraft kompaniyasi tomonidan 24-noyabr 2009-yilda Norvegiyaning Tofte shahri yaqinida ishga tushirilgan. Elektr stansiyasidagi sho‘r dengiz suvi bilan chuchuk suv membrana yordamida bir-biridan ajratilgan. Dengiz suvidagi tuzlar konsentratsiyasi yuqoriroq bo‘lgani uchun sho‘r dengiz suvi bilan fyordning chuchuk suvi o‘rtasida osmos yuz beradi: suv molekulalari membrana orqali doimiy ravishda sho‘r eritma tomon oqadi, buning natijasida chuchuk suvning membranaga bosimi paydo bo‘ladi. Bu bosim balandligi 120 metr bo‘lgan suv ustunining bosimiga teng. Suv oqimi elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi gidroturbinani harakatga keltirish uchun yetarlidir. Elektr energiyasi cheklangan miqdorda ishlab chiqariladi, chunki asosiy maqsad — uskunalarni sinovdan o‘tkazish. Stansiyaning eng muammoli qismi membranalardir. Statkraft mutaxassislarining baholashicha, jahon miqyosida ishlab chiqarish hajmi 1600 dan 1700 TVt·soatgacha yetishi mumkin; bu Xitoyning 2002-yildagi elektr energiyasi iste’moliga qiyoslanadi. Bunday stansiyalar faoliyat prinsipiga ko‘ra faqat dengiz sohillarida qurilishi mumkinligi ularning asosiy cheklovidir.
Osmos hodisasi burg‘ilash ishlarida, neft va gaz quduqlarini qurishda ham qo‘llanadi. Bunda osmos quduq devoridagi gil qobig‘i orqali osmotik suyuqlik oqimlari shaklida namoyon bo‘ladi. Gil qobig‘i erituvchini (burg‘ilash eritmasining filtratini) o‘tkazadigan membrana vazifasini bajaradi. Ayniqsa darz ketish va uvalanishga moyil mo‘rt jinslarni (asosan argillitlarni) burg‘ilashda bu oqimlarning yo‘nalishi muhim ahamiyatga ega. Osmos quduqdan quduq devorini tashkil qiluvchi tog‘ jinslari tomon yo‘nalsa, g‘ovaklar va yoriqlar suyuqlik bilan to‘yinadi. Buning oqibatida tog‘ jinslari uvalanadi, qulaydi va kavernalar jadal hosil bo‘ladi. Agar osmos gradienti quduq devorlaridan quduqning o‘ziga qarab yo‘naltirilsa, devorlar barqarorligi oshadi hamda uvalanish va qulashning oldi olinadi. Shu maqsadda mo‘rt jinslardan iborat oraliq chuqurlashib borishi davomida burg‘ilash eritmasining minerallashuv darajasini asta-sekin yoki bosqichma-bosqich oshirish tavsiya etiladi.
Adabiyotlar
- Ageyev Y. P. Osmos // Katta Rossiya ensiklopediyasi. — M.: Katta Rossiya ensiklopediyasi, 2014. — 24-jild. — 548-bet.
- Griffin D., Novik El. Tirik organizm / Ingliz tilidan tarjima. — M.: Mir, 1973.
- Yershov. Umumiy kimyo. — 8-nashr, o‘zgarishsiz qayta bosma. — M.: Oliy maktab, 2010. — 559 bet
- Fizik kimyo kursi / Ya. I. Gerasimov tahriri ostida. — M.—L., 1963—1966. — J. 1—2.
- Melvin-Hyuz E. A. Fizik kimyo, 1—2-kitoblar / Ingliz tilidan tarjima. — M., 1962.
- Nobel P. O‘simlik hujayrasi fiziologiyasi (fizik-kimyoviy yondashuv) / Ingliz tilidan tarjima. — M., 1973.
- Pasinskiy A. G. Kolloid kimyo. — 3-nashr. — M., 1968.
- Prosser L., Braun F. Hayvonlarning qiyosiy fiziologiyasi / Ingliz tilidan tarjima. — M., 1967.
- Rebinder P. A. Osmos // Qisqacha kimyo ensiklopediyasi : 5 jildda / Tahrir hay’ati: I. L. Knunyants (mas’ul muharrir) va boshqalar. — M.: Sovet ensiklopediyasi, 1964. — J. 3: Maltaza — Piroliz. — B. [398] (ust. 795—796). — [555 bet,] 1112 ustun, rasmlar bilan. — 81 000 nusxa.
Havolalar
- Konovalov D. P. Osmos // Brokgauz va Yefron ensiklopedik lug‘ati : 86 jildda (82 jild va 4 qo‘shimcha). — Sankt-Peterburg, 1890—1907.
- Osmos — «Krugosvet» ensiklopediyasidagi maqola
- Osmos — Katta sovet ensiklopediyasidagi maqola.