Aplicaciones de Las Propiedades Coligativas

Aplicaciones de las propiedades propiedades coligativas Por: Ana Avendaño XII C Las propiedades coligativas no son ajenas a nuestra vida cotidiana. Existen importantes aplicaciones que revisaremos a continuación.

1. Uso de anticongelantes anticongelantes para vehículos En zonas muy frías se agregan anticongelantes como e l etilenglicol al aguade los radiadores de los automóviles. Así se evita que se congele e l agua en el motor o que se reviente el radiador por el aumento del volumen del agua al solidificarse.

2. Limpieza en carreteras y caminos Cuando las carreteras se cubren de nieve, es necesario espolvorear las capas de hielo con sales como el cloruro de sodio cloruro de calcio, de modo que disminuya el punto de congelación del agua y así escurra, provocando que no se acumule. También, para eliminar la acumulación de hielo en las alas de los aviones se rocía una mezcla de propilenglicol con agua, dispersado en caliente y a altas presiones.

3. Anticongelantes biológicos Algunos seres vivos habitantes de zonas muy frías poseen sus propios anticongelantes en el organismo (crio protector); así pueden sobrevivir a temperaturas muy bajas. Algunos insectos expuestos a temperaturas bajo cero logran adaptarse a las condiciones extremas y sobrevivir. Un estudio publicado por la Universidad de Notre Dame describe un nuevo tipo de molécula anticongelante, aislada a partir de los Upis ceramboides, una clase de escarabajos que habitan en Alaska y que logran sobrevivir a temperaturas que promedian los -60º C.

4. Conexión de las propiedades coligativas con la ingeniería genética La crio preservación es un proceso e n el cual las células, tejidos y organismos son sometidos a bajas temperaturas, mediante el uso de nitrógeno líquido, con el fin de suprimir sus actividades metabólicas. Bajo estas condiciones, los procesos de envejecimiento y deterioro celular disminuyen o cesan y el tejido puede ser conservado por un largo tiempo en estado de “vida suspendida”. No obstante, se requiere de un compuesto químico que proteja las células frente a la congelación, denominado crio protector. Según estudios recientes, existen tres crio protectores que cumplen óptimamente su función: el etilenglicol, el propilenglicol y el dimetilsulfóxido (DMSO).

Aplicación de la presión osmótica El fenómeno de la presión osmótica tiene importantes aplicaciones tanto e n procesos biológicos como industriales. A continuación revisaremos algunas de estas aplicaciones.

a) Presión osmótica en los seres vivos 

Todas las células constituyentes de los diversos organismos están rodeadas por membranas semipermeables. Estas permiten el paso de algunas moléculas tanto hacia el interior como al exterior de la célula, favoreciendo la incorporación de nutrientes útiles para el metabolismo celular y la eliminación de desechos.

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•El movimiento de agua a través de la membrana plasmática genera la presión osmótica, permitiendo su difusión entre un compartimiento y otro. En condiciones normales, la presión osmótica del citoplasma es igual que la del líquido extracelular; de est a forma, el volumen celular permanece relativamente constante.

Si una célula es expuesta a una disolución isotónica, el desplazamiento neto de agua hacia el interior y exterior de la célula será el mismo; por lo tanto, conservará su forma y volumen, (fig1). Si la célula es colocada en una disolución hipotónica, la concentración de solutos al exterior de la célula es menor con respecto al medio intracelular, y las moléculas de agua ingresarán a la célula, ocasionando un aumento en su volumen y probablemente estalle (citólisis), (fig2).Si la célula está en una disolución hipertónica, la concentración de solutos fuera de la célula será mayor respecto a la del medio intracelular, y las moléculas de agua se desplazarán hacia el medio extracelular lo que provocará una disminución de su tamaño (crenación), (fig3).

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Para prevenir la ruptura o deshidratación de las c élulas en los seres humanos se deben inyectar medicamentos cuyas disoluciones sean isotónicas. Por ejemplo, el suero fisiológico debe ser isotónico con relación a la sangre , es decir, debe tener la misma concentración desales para mantener en equilibrio la presión osmótica.

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Las hojas de las plantas y los árboles liberan agua al ambiente a través de un proceso llamado transpiración, lo que provoca el aumento de la concentración de los fluidos de las

hojas. El agua es impulsada por osmosis desde las raíces a través del tronco, las ramas y tallos hasta alcanzar las hojas, logrando así disminuir la concentración. 

Los seres vivos que habitan en el océ ano o en agua dulce tienen mec anismos osmo reguladores que les posibilita mantener, en rangos normales, la cantidad de agua al interior de sus células. Por ejemplo, las células que constituyen los tejidos de los peces que viven en el mar presentan mecanismos de transporte activo de ion sodio (Na +) y ion cloruro (Cl-). Esto les permite equilibrar la concentración de sales con su ambiente debido a que están constantemente sometidos aun medio hipertónico.

b) Presión osmótica en la industria 

La conservación de alimentos, como las frutas y mermeladas en conserva, se consigue gracias a disoluciones hipertónicas. La alta concentración de azúcar provoca que e l agua salga por osmosis de las células de los microrganismos invasores, provocando su deshidratación y luego su muerte. Este mismo proceso o curre cuando se agrega una alta concentración de sal, por ejemplo e n la deshidratación de la carne.

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La disponibilidad de agua potable en el planeta está reduciéndose cada vez más, debido a múltiples causas. Entre ellas se encuentra la contaminación y el a umento de grandes superficies asfaltadas que impiden la absorción del agua hacia las napas subterráneas. El 97 % del agua del planeta es agua salada, por lo que la escasez de este importante recurso se puede solucionar mediante la desalinización del agua de mar. Esto se puede llevar a cabo a través de un proceso llamado osmosis inversa