Tekanan osmotik
adalah
tekanan
yang dibutuhkan untuk mempertahankan kesetimbangan osmotik antara suatu
larutan
dan
pelarut
murninya yang dipisahkan oleh suatu
membran semipermeabel
yang dapat ditembus hanya oleh pelarut tersebut.
[1]
Dengan kata lain, tekanan osmotik adalah tekanan yang diperlukan untuk menghentikan
osmosis
.
Osmosis terjadi ketika dua larutan dengan konsentrasi pelarut yang berbeda dipisahkan menggunakan sebuah membran. Molekul pelarut kemudian melewati membran semipermeabel dari larutan dengan konsentrasi rendah ke larutan yang lebih pekat. Perpindahan ini akan terus terjadi hingga tercapainya kesetimbangan.
[2]
Tekanan osmotik merupakan salah satu
sifat koligatif
larutan.
Jacobus van 't Hoff
menemukan hubungan kuantitatif antara tekanan osmotik dengan konsentrasi zat terlarut yang dinyatakan pada persamaan:
dengan
adalah tekanan osmotik,
i
adalah
faktor van 't Hoff
,
c
adalah
molaritas
zat terlarut, R adalah
konstanta gas ideal
, dan
T
adalah temperatur dalam satuan
kelvin
. Rumus ini dapat digunakan pada larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang relatif rendah, sehingga dapat dianggap sebagai
larutan ideal
. Rumus ini memiliki kemiripan dengan rumus pada
hukum gas ideal
yang dinyatakan sebagai
dengan n adalah jumlah mol molekul gas pada volume V, sementara n/V adalah molaritas molekul gas.
Harmon Northrop Morse
dan Frazer menemukan bahwa persamaan tersebut dapat digunakan pada larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih besar apabila satuan konsentrasi diganti dari yang awalnya
molar
menjadi
molal
.
[3]
Berkat penemuannya, persamaan tekanan osmotik yang menggunakan elemen molalitas disebut sebagai
Persamaan Morse
.
Penghitungan tekanan osmotik digunakan untuk menentukan
massa relatif
suatu molekul. Selain itu, tekanan osmotik juga cukup memengaruhi sel.
Osmoregulasi
merupakan mekanisme
homeostatis
dari organisme untuk mencapai tekanan osmotik yang setimbang.
[4]
- Hipertonisitas
adalah keberadaan suatu larutan yang menyebabkan sel mengkerut.
- Hipotonisitas
adalah keberadaan suatu larutan yang menyebabkan sel mengembang.
- Isotonisitas
adalah keberadaan suatu larutan yang tidak menyebabkan perubahan pada volume sel.
Ketika
sel
berada dalam lingkungan hipotonis, air akan memenuhi interior sel dengan berpindah dari lingkungan menuju sel melalui membran sel. Pada sel tumbuhan,
dinding sel
mencegah pengembangan sel akibat osmosis. Akibatnya, dinding sel menerima tekanan yang disebut
tekanan turgor
. Tekanan turgor menjaga tumbuhan untuk tetap berdiri tegak dan mengatur seberapa besar bukaan
stomata
. Pada sel hewan, tekanan osmotik yang terlalu besar dapat menyebabkan
sitolisis
.
Tekanan osmotik juga merupakan dasar dari salah satu metode
penyaringan air
yang disebut
osmosis terbalik
. Metode ini dilakukan dengan menempatkan air ke dalam sebuah tangki kemudian memberikannya tekanan. Tekanan yang diberikan lebih besar daripada tekanan osmotik air dan zat terlarutnya. Beberapa bagian dalam tangki kemudian dibuka untuk mengalirkan molekul air, namun tidak dengan partikel terlarutnya.