なぜ、浸透圧ってはたらくの？

浸透圧って、圧力のなかでもけっこう特殊な気がするんですけど、
どうしてそういう力が働くのか、解る方、おしえて！

No.1 回答者： a-kuma 回答日時： 2001/04/20 19:20

ちょっと考え方を変えれば、普通の圧力と一緒です。

濃度が違う液体を接触させると、濃い方から薄い方へ移っていくのは
理解できますね。

●が溶質の分子で、oが水の分子だと思ってください。

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な状態で、それぞれの分子がばらばらに動くので、

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o　o●o　o　o●　o
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とひろがっていくんですよね。

間に浸透膜があるということは、溶質が通れない大きさの孔が
空いた仕切りがあるということです。

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水の分子は、さっきと同じように、好き勝手に動き回りますが
溶質は通れません。水の分子の少ない溶質のある側に入りこむ
確率が大きくなります。

それが、浸透圧の仕組みです。


最初にちょっと見方を変えれば、と書いたのは、水の濃度、
つまり、「水の分子が容積に占める割合」として考えれば、
水が濃い方から、水の薄い方へ移っている、と考えられます。

そう、ただ、濃い方から薄い方へ移動しているだけなんです。

No.2 回答者： rei00 回答日時： 2001/04/20 19:35

どのレベルでお答えすればいいのか難しいのですが，とりあえず回答してみます。

なお，参考 URL のペ－ジも参考にして下さい。

ある物質の濃度の異なる溶液２つを一緒にすると均一な濃度になりますね。

今，半透膜と呼ばれる膜（水は通すが問題の物質は通さない膜）を挟んで上の２つの溶液を入れたとすると，上と同じく，両者は均一の濃度になろうとします。

しかし，間に半透膜があるため問題の物質は通過できませんので，膜を通過できる水だけが低濃度の側から高濃度の側へ移動します。

その結果，膜の左右で液量が異なってきます。

その結果，膜の左右にかかる水圧が異なり，液量の多い方（物質が高濃度だった方）の水圧が液量の少ない方（物質が低濃度だった方）の水圧よりも高くなり，水の移動が妨げられます。

結果として，ある時点で水の移動が止まります。この時の圧力差が浸透圧です。

つまり，「どうして浸透圧が働くのか」に対しては，存在する物質の濃度差を解消する（＝平衡化する）ためというのが答えになります。

参考URL：http://www.hama-ro.co.jp/water.html#gcm2

No.3 回答者： nora1310 回答日時： 2001/04/20 21:54

浸透圧は、半透膜（水分子のような小さな分子を通し、ナトリウム分子など大きな分子を通さない膜）により隔たれた液体間の濃度の差によって起こります。

下の方々の回答を見れば分かると思いますが。

身近（？）な例を挙げてみたいと思います。ちなみに、この世のほとんどのものは半透膜です。まったく分子を通さないものを不透膜といいますが、これにはビニールなどが当てはまりますが、人工でない不透膜は存在していません。
以下の文には書いてありませんが、赤血球の生体膜やナメクジの表面、細胞壁や細胞膜なども半透膜です。

・溶血（血中の塩分濃度が薄くなり、赤血球内に水分が過剰に入り、破裂して赤血球内の内容物が流出する）

・ナメクジに塩をかけるとちっちゃくなる（体の外側の塩分濃度が高くなることで、体内の水分が外へと移動する。）

・風呂に入ると指先などがふやける

などが挙げられます。

考えてみると、身近なところにも浸透圧によって起こる現象というものは数多く、あまり特殊なものではないようです。