Unterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose

Das Hauptunterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose ist das Osmose ist die Diffusion von Wassermolekülen von einem hohen zu einem niedrigeren Wasserpotential durch eine semipermeable Membran, während die Umkehrosmose die Diffusion von Wassermolekülen durch eine semipermeable Membran gegen den Potentialgradienten ist. Darüber hinaus ist die Osmose ein natürlicher Prozess, während die Umkehrosmose ein künstlicher Prozess ist.

Osmose und Umkehrosmose sind zwei Methoden der Wasserbewegung durch eine semipermeable Membran. Die semipermeable Membran kann eine Art biologischer oder synthetischer Polymermembran sein, die nur bestimmte Moleküle oder Ionen durch Diffusion passieren lässt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Osmose?
     - Definition, Fakten, Anwendungen
2. Was ist Umkehrosmose?
     - Definition, Fakten, Anwendungen
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Osmose und Umkehrosmose?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Durchflussrichtung, Endosmose, Exosmose, Osmose, Umkehrosmose, semipermeable Membran, Wasseraufbereitung

Was ist Osmose?

Osmose ist die Bewegung von Wassermolekülen durch einen potentiellen Gradienten. Sie tritt durch eine semipermeable Membran auf, die hauptsächlich die Plasmamembran der Zelle ist. Wassermoleküle bewegen sich von einem höheren zu einem niedrigeren Wasserpotential, bis das Wasserpotential auf beiden Seiten der semipermeablen Membran gleich ist. Die zwei Hauptarten der Osmose, die in der Zelle auftreten können, sind Endosmose und Exosmose.

• Endosmose tritt auf, wenn die Zellen in eine hypotonische Lösung gebracht werden, die im Vergleich zum Zytosol ein höheres Wasserpotenzial aufweist. In manchen Fällen können die Zellen aufgrund der Füllung mit zu viel Wasser aufplatzen.
• Exosmose tritt auf, wenn Zellen in eine hypertonische Lösung gebracht werden, die im Vergleich zum Zytosol ein geringeres Wasserpotential aufweist. Zellen schrumpfen bei Wasserverlust.

  Abbildung 1: Verschiedene Arten von Wasserbewegungen

Anwendungen der Osmose

1. Die Öffnung der Stomata, die den Gasaustausch in Anlagen beinhaltet
2. Aufnahme von Wasser aus dem Boden durch Wurzeln
3. Die Wirkung auf Süß- und Salzwasserfische, wenn sie mit unterschiedlichen Salzkonzentrationen in Wasser gegeben werden

Was ist Umkehrosmose?

Die Umkehrosmose (RO) ist das Gegenteil der Osmose, die gegen das Wasserpotential auftritt. Dies geschieht durch Erhöhen des Drucks der konzentrierten oder der Seite mit dem niedrigeren Wasserpotential. Dadurch werden die meisten Salze in der konzentrierten Seite gehalten, während Wassermoleküle mit dem hohen Wasserpotenzial zur Seite bewegt werden. Daher überwindet der angelegte Druck den osmotischen Druck des Systems.

Anwendungen der Umkehrosmose

1. Wasseraufbereitungssysteme, die entsalztes Wasser erzeugen, verwenden Wasser aus natürlichen Quellen, die Schadstoffe transportieren. Diese Verunreinigungen gehen nicht durch die RO-Membran, die semipermeabel ist. Demineralisiertes, entsalztes oder entionisiertes Wasser kann daher durch Umkehrosmose erhalten werden. Dieser Vorgang wird auch als bezeichnet Ultrafiltration.

   Abbildung 2: Bei Umkehrosmose verwendete Membran

2. Bakterien im Darm, die Cholera verursachen, können dazu führen, dass der Darm kein Wasser mehr aufnehmen kann. Dies geschieht durch Umkehrung des normalen Osmoseflusses. Dies kann zu starker Dehydrierung und manchmal zum Tod führen.

Ähnlichkeiten zwischen Osmose und Umkehrosmose

• Osmose und Umkehrosmose sind zwei Methoden der Wasserbewegung durch eine semipermeable Membran.
• Beide Prozesse haben ihre eigenen Anwendungen.

Unterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose

Definition

Osmose bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem Wassermoleküle eines Lösungsmittels dazu neigen, durch eine semipermeable Membran von einer weniger konzentrierten Lösung in eine stärker konzentrierte Lösung zu gelangen, während sich unter Umkehrosmose ein Verfahren bezieht, bei dem Wassermoleküle eines Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran in der Membran gelangen Richtung, die der natürlichen Osmose entgegengesetzt ist, wenn sie einem hydrostatischen Druck ausgesetzt wird, der höher ist als der osmotische Druck.

Bewegung

Die Osmose tritt durch einen potentiellen Gradienten auf, während eine Umkehrosmose gegen den potentiellen Gradienten auftritt.

Natürlich / Künstlich

Die Osmose ist ein natürlicher Prozess, während die Umkehrosmose ein künstlicher Prozess ist.

Anwendungen

Die Aufnahme von Wasser aus dem Boden durch die Wurzeln und das Öffnen der Stomata erfolgt durch Osmose, während in den Wasserreinigungssystemen Umkehrosmose eingesetzt wird.

Fazit

Die Osmose ist ein natürlicher Prozess der Wasserbewegung durch einen potenziellen Wassergradienten, während die Umkehrosmose ein künstlicher Prozess ist, bei dem die Bewegung des Wassers gegen den potentiellen Wassergradienten erfolgt. Daher ist der Hauptunterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose die Richtung des Wasserflusses.

Referenz:

1. "Osmose - Definition und Beispiele". Biologie-Wörterbuch, Biologie-Wörterbuch, 29. April 2017, hier verfügbar
2. Was ist Umkehrosmose? Puretec Industrial Water :: Reinstwasserlösungen, Puretec Industrial Water, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "Osmosis Diffusion Ultrafiltration and dialysis" Von ColnKurtz - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia 
2. "Umkehrosmose-Membranspule" Von David Shankbone - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia