Nøgleforskellen mellem vandpotentiale og osmotisk potentiale er, at vandpotentiale er et mål for koncentrationen af frie vandmolekyler, mens det osmotiske potentiale er et mål for en opløsnings tendens til at trække vand fra rent vand gennem en semi -permeabel membran via osmose.
Vandpotentiale og opløst stofpotentiale eller osmotisk potentiale er to mål for vands potentielle energi. Vandpotentiale beskriver, hvor frit vandmolekyler kan bevæge sig i et bestemt miljø eller system. Osmotisk potentiale beskriver den potentielle energi af vandmolekyler, når der er opløste molekyler i opløsningen. Opløste molekyler tiltrækker vandmolekyler og begrænser deres frihed til at bevæge sig. Både vandpotentiale og osmotisk potentiale måles i Mpa. Vandpotentialet kan være nul eller en negativ værdi, men det kan ikke være en positiv værdi. Desuden har rent vand nul vandpotentiale og nul osmotisk potentiale.
Hvad er vandpotentiale?
Vandpotentiale er et mål for koncentrationen af frie vandmolekyler. Frie vandmolekyler er de vandmolekyler, der er frie til at bevæge sig. Derfor er det den potentielle energi i vand. Det græske bogstav ψ (psi) bruges til at betegne vandpotentiale, og det måles ud fra trykenheden: megapascal (MPa). Det beregnes ved hjælp af ligningen for Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm. Ψs står for opløst stofpotentiale, Ψp for trykpotentiale, Ψg for gravitationspotentiale og Ψm for matrikpotentialet.
Figur 01: Vandpotentiale
Rent vand har nul vandpotentiale. Vandpotentialet er derfor forskellen mellem potentialet i en given vandprøve og rent vand. En given prøve, der indeholder opløste stoffer, har et negativt vandpotentiale. Når der er mange opløste molekyler, er vandmolekyler mindre frie til at bevæge sig; derfor er der negativ potentiel energi. Når koncentrationen af de opløste stoffer i en prøve er højere, er bevægelserne af vandmolekyler mindre i en opløsning. Vand bevæger sig generelt fra højt vandpotentiale til lavt vandpotentiale. Vandpotentiale tager ikke en positiv værdi.
I planter er vandpotentialet vigtigt for at flytte vand til blade for at udføre fotosyntese. Desuden er der behov for vandpotentiale for at flytte vand fra jorden til toppen af planterne.
Hvad er osmotisk potentiale?
Osmotisk potentiale, også kendt som opløst stofpotentiale, er en del af vandpotentialet. Det er et mål for vandpotentialet for bevægelsen fra et område med lavere koncentration af opløst stof til højere koncentration af opløst stof. Osmotisk potentiale i rent vand er nul. En opløsning har et negativt osmotisk potentiale. Tilstedeværelsen af opløste stoffer gør altid det osmotiske potentiale negativt, da vandmolekyler vil være mindre frie til at bevæge sig på grund af opløste molekyler. Generelt falder osmotisk potentiale med stigningen i koncentrationen af opløst stof. Osmotisk potentiale er angivet med Ψs og målt i Mpa.
Figur 02: Osmotisk potentiale
Osmotisk potentiale kan defineres som vandmolekylers potentiale til at bevæge sig fra en hypotonisk opløsning til en hypertonisk opløsning over en semipermeabel membran. En hypotonisk opløsning har en mindre koncentration af opløst stof og mere vand, mens en hypertonisk opløsning har en høj koncentration af opløst stof og mindre vand. Forskellen mellem osmotisk potentiale forårsager bevægelse af vand fra hypotonisk til hypertonisk opløsning. Når de osmotiske potentialer i to områder eller opløsninger er ens, er der ingen nettobevægelse af vandmolekyler mellem dem, og opløsningerne kaldes isotoniske opløsninger.
Hvad er lighederne mellem vandpotentiale og osmotisk potentiale?
- Osmotisk potentiale er en del af vandpotentialet.
- Vandpotentiale og osmotisk potentiale er nul i rent vand.
- Enhver løsning har negativt vandpotentiale og negativt osmotisk potentiale.
- De måles i MPa.
- I plantecellerne er både vandpotentialet og opløst stofpotentiale negative.
Hvad er forskellen mellem vandpotentiale og osmotisk potentiale?
Vandpotentiale er et mål for den potentielle energi af vand i et system sammenlignet med rent vand, mens det osmotiske potentiale er vandmolekylernes potentiale til at bevæge sig fra en hypotonisk opløsning til en hypertonisk opløsning over en semipermeabel membran via osmose. Dette er således den vigtigste forskel mellem vandpotentiale og osmotisk potentiale. Endvidere opstår vandpotentialet på grund af frie vandmolekylers bevægelse i et bestemt miljø, mens det osmotiske potentiale opstår på grund af opløste opløste stoffer.
Tabellen nedenfor opsummerer forskellene mellem vandpotentiale og osmotisk potentiale.
Opsummering – Vandpotentiale vs osmotisk potentiale
Vandpotentiale er et mål for den potentielle energi i vandet, mens det osmotiske potentiale er den del af vandpotentialet, der er resultatet af tilstedeværelsen af opløste partikler. Derfor er det osmotiske potentiale et resultat af opløste stoffer. Vandpotentiale (Ψ) er lig med trykpotentiale (Ψp) + opløst stof eller osmotisk potentiale (Ψs). Osmotisk potentiale er en af de to komponenter i vandpotentiale. Vandpotentialet i rent vand er nul. På samme måde er osmotisk potentiale i rent vand nul. Både vandpotentiale og osmotisk potentiale bliver negative, når opløste stoffer opløses i vand. Dette opsummerer således forskellen mellem vandpotentiale og osmotisk potentiale.
