Concentration osmotique

La concentration osmotique (ou osmolarité) est la mesure de concentration d'une solution, d'un colloïde ou d'un composé chimique, exprimée en nombre de particules « osmotiquement actives » (osmoles) par litre. Cette grandeur permet de mesurer la pression osmotique d'une solution et de déterminer ainsi la diffusion du solvant à travers une membrane semi-perméable (osmose). Sa valeur physiologique est située entre 280 et 300 mOsm/L dans le plasma sanguin.

Calcul de l'osmolarité

La concentration osmolaire est :

${\textstyle C_{\text{molaire}}={\frac {n_{\text{osm}}}{V}}}$

où $n_{\text{osm}}$ est la quantité osmolaire (exprimée en mOsmol) et V le volume de solution (exprimé en L).

La quantité d'osmoles $n_{\text{osm}}$ est donnée par la relation :

$n_{\text{osm}}=n_{\text{soluté}}(1+\alpha (p-1))$

L'osmolarité est calculée par la formule :

$C_{\text{osm}}=C\cdot i=C(1+\alpha (p-1))$

• C est la concentration molaire (exprimée en mol·L^-1).
• $\alpha$ est le degré de dissociation ionique du soluté qui varie entre 0 (pas de dissolution) et 1 (dissolution totale).
• p est le nombre de particules obtenues par la dissociation du soluté. Pour le glucose et l'urée, p = 1, tandis que pour le chlorure de sodium, p = 2, car la dissolution de NaCl est donnée par l'équation : NaCl → Na⁺ + Cl^–.
• i est le facteur osmotique de Jacobus Henricus van 't Hoff du soluté qui est égal à $1+\alpha (p-1)$. Cas notable : i = p pour un électrolyte fort (dissociation totale) et pour un non-électrolyte.

Par ailleurs, il existe une autre méthode « expérimentale » (très utilisée en biologie et physiologie) qui permet de déterminer l'osmolarité d'une solution grâce au calcul de l'abaissement cryoscopique (ΔΘ).

D'après la loi de Raoult généralisée, on a :

$\Delta \Theta =-K_{c}\cdot C_{\text{osm}}=-K_{c}\cdot C\cdot i$

• K_c est la constante cryoscopique du solvant ; pour l'eau, K_c = 1,86 K·mol^-1.

En fait, la loi de Raoult généralise le recours à l'osmolalité et non pas à l'osmolarité : dans les conditions physiologiques normales (température et forte dilution), l'osmolarité est considérée comme étant égale à l'osmolalité (un volume de 1 litre de solution correspondant approximativement à la masse de 1 kg d'eau).

Cette méthode sert surtout à apprécier l'osmolarité du liquide plasmatique qui devrait avoisiner les 300 mOsm/L (aussi noté 300 mosmol/L) chez l'être humain.

Articles connexes

• Osmomètre : appareil de mesure
• Osmose
• Cryoscopie
• Molarité
• Molalité