تفاوت اصلی بین پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی این است که پتانسیل آب اندازه گیری غلظت مولکول های آب آزاد است در حالی که پتانسیل اسمزی اندازه گیری تمایل یک محلول برای برداشت آب از آب خالص از طریق نیمه است. -غشاء نفوذپذیر از طریق اسمز.
پتانسیل آب و پتانسیل املاح یا پتانسیل اسمزی دو معیار از انرژی پتانسیل آب هستند. پتانسیل آب توصیف می کند که چگونه مولکول های آب می توانند آزادانه در یک محیط یا سیستم خاص حرکت کنند. پتانسیل اسمزی انرژی پتانسیل مولکول های آب را هنگامی که مولکول های املاح در محلول وجود دارد، توصیف می کند.مولکول های املاح، مولکول های آب را جذب می کنند و آزادی حرکت آنها را محدود می کنند. هر دو پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی بر حسب Mpa اندازه گیری می شوند. پتانسیل آب می تواند صفر یا منفی باشد، اما نمی تواند مقدار مثبت باشد. علاوه بر این، آب خالص دارای پتانسیل آب صفر و پتانسیل اسمزی صفر است.
پتانسیل آب چیست؟
پتانسیل آب معیاری برای سنجش غلظت مولکول های آب آزاد است. مولکول های آب آزاد مولکول های آب هستند که آزادانه حرکت می کنند. بنابراین، انرژی پتانسیل موجود در آب است. حرف یونانی ψ (psi) برای نشان دادن پتانسیل آب استفاده می شود و از واحد فشار اندازه گیری می شود: مگا پاسکال (MPa). با استفاده از معادله Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm محاسبه می شود. Ψs مخفف پتانسیل املاح، Ψp برای پتانسیل فشار، Ψg برای پتانسیل گرانشی و Ψm برای پتانسیل ماتریک است.
شکل 01: پتانسیل آب
آب خالص پتانسیل آب صفر دارد. بنابراین، پتانسیل آب تفاوت بین پتانسیل در یک نمونه آب معین و آب خالص است. نمونه معینی که حاوی املاح است پتانسیل آب منفی دارد. هنگامی که تعداد زیادی مولکول املاح وجود دارد، مولکول های آب کمتر آزاد می شوند. بنابراین، انرژی پتانسیل منفی وجود دارد. هنگامی که غلظت املاح در یک نمونه بیشتر باشد، حرکات مولکول های آب در محلول کمتر می شود. آب به طور کلی از پتانسیل آب بالا به پتانسیل کم آب حرکت می کند. پتانسیل آب یک مقدار مثبت نمی گیرد.
در گیاهان، پتانسیل آب در انتقال آب به سمت برگها به منظور انجام فتوسنتز مهم است. علاوه بر این، پتانسیل آب برای انتقال آب از خاک به بالای گیاهان مورد نیاز است.
پتانسیل اسمزی چیست؟
پتانسیل اسمزی که به عنوان پتانسیل املاح نیز شناخته می شود، جزء پتانسیل آب است. این معیار پتانسیل آب برای حرکت از ناحیه ای با غلظت املاح کمتر به غلظت املاح بالاتر است. پتانسیل اسمزی در آب خالص صفر است. محلول دارای پتانسیل اسمزی منفی است. وجود املاح همیشه پتانسیل اسمزی را منفی می‌کند، زیرا مولکول‌های آب به دلیل مولکول‌های املاح، آزادی کمتری برای حرکت خواهند داشت. به طور کلی پتانسیل اسمزی با افزایش غلظت املاح کاهش می یابد. پتانسیل اسمزی با Ψs نشان داده می شود و با Mpa اندازه گیری می شود.
شکل 02: پتانسیل اسمزی
پتانسیل اسمزیرا می توان به عنوان پتانسیل مولکول های آب برای حرکت از محلول هیپوتونیک به محلول هایپرتونیک در سراسر یک غشای نیمه تراوا تعریف کرد.محلول هیپوتونیک دارای غلظت املاح کمتر و آب بیشتر است در حالی که محلول هایپرتونیک دارای غلظت املاح بالا و آب کمتر است. اختلاف پتانسیل اسمزی باعث حرکت آب از محلول هیپوتونیک به محلول هایپرتونیک می شود. هنگامی که پتانسیل اسمزی دو ناحیه یا محلول مشابه باشد، هیچ حرکت خالص مولکول های آب بین آنها وجود ندارد و محلول ها محلول های ایزوتونیک نامیده می شوند.
شباهت‌های بین پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی چیست؟
- پتانسیل اسمزی جزء پتانسیل آب است.
- پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی در آب خالص صفر است.
- هر محلولی پتانسیل آب منفی و پتانسیل اسمزی منفی دارد.
- آنها با MPa اندازه گیری می شوند.
- در سلول های گیاهی، هم پتانسیل آب و هم پتانسیل املاح منفی هستند.
تفاوت بین پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی چیست؟
پتانسیل آب اندازه گیری انرژی بالقوه آب در یک سیستم در مقایسه با آب خالص است در حالی که پتانسیل اسمزی پتانسیل مولکول های آب برای حرکت از محلول هیپوتونیک به محلول هایپرتونیک در سراسر یک غشای نیمه تراوا از طریق یک غشای نیمه تراوا است. اسمز بنابراین، این تفاوت اصلی بین پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی است. علاوه بر این، پتانسیل آب به دلیل حرکت مولکول های آب آزاد در یک محیط خاص رخ می دهد، در حالی که پتانسیل اسمزی به دلیل املاح محلول رخ می دهد.
جدول زیر تفاوت‌های بین پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی را خلاصه می‌کند.
خلاصه - پتانسیل آب در مقابل پتانسیل اسمزی
پتانسیل آب اندازه گیری انرژی پتانسیل در آب است در حالی که پتانسیل اسمزی بخشی از پتانسیل آب است که از حضور ذرات املاح حاصل می شود.بنابراین پتانسیل اسمزی نتیجه املاح محلول است. پتانسیل آب (Ψ) برابر است با پتانسیل فشار (Ψp) + املاح یا پتانسیل اسمزی (Ψs). پتانسیل اسمزی یکی از دو جزء پتانسیل آب است. پتانسیل آب در آب خالص صفر است. به طور مشابه، پتانسیل اسمزی در آب خالص صفر است. هر دو پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی زمانی منفی می شوند که املاح در آب حل شوند. بنابراین، این تفاوت بین پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی را خلاصه می کند.
