شربت اندر شربت
يک ليوان آب شکر غليظ درست کنيد. حالا آن را در يک ليوان آب بريزيد. چه مي شود؟
مي گوييد: مرد حسابي! اين که معلوم است کل ليوان حاوي آب شيرين مي شود. حالا اگر بين اين دو يک ديواره باشد چه مي شود؟

 خب، در اين حالت جنس جداره خيلي مهم است. اگر اين غشا نه خيلي ضخيم و نه خيلي نازک باشد (يا به اصطلاح علمي نيمه تراوا يا نيمه تراوش کننده "Semipermeable" باشد) در اين حالت، معمولاً ملکولهاي آب قادر به عبور از آن هستند اما ملکولهاي ذرات جامد دورن آب قادر به انجام اين کار نيستند. توجه داشته باشيد اين نوع غشا با "توري" تفاوت اساسي دارد. ملموس ترين نوع اين غشا همان پوست بدن انسان است.

وقتي در دو طرف اين غشا، آب يا مايع در يک طرف، حاوي ذرات باشد و در طرف ديگر فقط آب، آب از غشا حرکت مي کند و به سمت غليظ تر مي رود . اين کار آنقدر ادامه مي يابد که غلظت در دو طرف يکسان شود. به اين واقعيت "اثر اسمز" "Osmosis Effect" مي گويند با تلفظ اوس-مو-ز. لغت "اسمز" از ابداعات شيميدانهاي فرانسوي قرن 18 است و ريشه ي آن ترکيبي از دو لغت يوناني است:
"endosmose" به معناي "با فشار فروبرنده"
"exosmose" به معناي "با فشار برون دهنده"


                                                                                         


انواع ترشي و مربا موجود است
اين، قديميترين روش نگهداري از ميوه ها و صيفي جات در بلند مدت است. زماني که هنوز يخچال نبود و هنوز صيفي کاري گلخانه اي وجود نداشت، هر ميوه اي فصل خودش را داشت. با ابداع ترشي و مربا اين بشر مي توانست در زمستان هم توت فرنگي بخورد.

خودمانيم، عجب اختراع جالبي است که هنوز که هنوز است از آن استفاده مي شود. براي تهيه ي اين اقلام، کاري که انجام مي دهيم اين است که ميوه يا صيفي جات مورد نظر را در يک محلول غليظ نمک يا شکر قرار مي دهيم. براي بحث راحت تر اجازه بدهيد محلول آب نمک و آب شکر را در نظر بگيريم.

علت اصلي خرابي ميوه ها و صيفي جات موجودات ذره بيني هستند که از آنها به عنوان منبع غذايي استفاده مي کنند. به دليل غلظت بالاي نمک يا شکر در آب، آب موجود در بدن کوچک موجود ذره بيني مي خواهند اين اختلاف غلظت را جبران کنند و از بدن موجود کوچولوي داستان ما به سمت آب نمک يا شکر حرکت مي کنند. در نتيجه موجود ذره بيني بدبخت از شدتي بي آبي مچاله و نابود مي شود. مطمئنم نام اين موجودات موذي ذره بيني را مي دانيد.

يک نکته ي جالب توجه اينکه چون نمک محلول در آب به يونهاي کلر و سديم شکسته مي شود غلظت آب را دو برابر مي کند. درنتيجه استفاده از آب نمک براي نگهداري ميوه ها، اطمينان پذيري بيشتري دارد تا شکر. احتمالاً قديميها اين خصلت را به تجربه دريافته بودند و براي همين مي گفتند: "واي به روزي که بگندد نمک"

يک توضيح ضروري
ما در ايران خيار را به صورت "خيار شور" مصرف مي کنيم. اصطلاحي که من در اين مورد شنيده ام اين است که اين نوع نگهداري را "شورجات" مي گويند که البته از صحت اين واژه زياد مطمئن نيستم.

در اروپا، خيار را در آب شکر هم مي گذارند. نام اين نوع خيار شور(!) به انگليسي "Gherkin" با تلفظ گ-ر-کيين است. خود گرکين، يک نوع صيفي جات است که شبيه خيار است. هر چند گرکين را مي توان به صورت شور، مثل خيار شور هم تهيه نمود اما معمولاً به صورت شيرين تهيه مي شود و خود نام گرکين هم براي معرفي خيار شور شيرين(!)، تا حدودي تبديل به يک برند شده است. اگر در بلاد اروپايي مايل به خوردن خيار شوري مثل خيار شورهاي ايران بوديد دقت کنيد روي شيشه لفظ "Pickled" نوشته شده باشد. تصوير گرکين را در زير درج کرده ام. اگر کسي نام فارسي يا محلي آن را مي داند لطفاً آن را کامنت نمايد.


                          


هر روز آن را مي بينيد
پديده ي اسمز از آن واقعيتهاي فيزيکي است که هر روز با آن سر و کار داريد. چند نمونه ي جالب آن را در ادامه قيد کرده ام:

*گلي که از گل فروشي مي خريد و آن را در ليوان آب قرار مي دهيد. در اين حالت، آب به دليل وجود غلظت در ملکولهاي ساقه به 

داخل آن نفوذ مي کند و بدون آنکه گياه ريشه داشته باشد عمل تغذيه انجام مي شود.

*اگر شخص در آب شور غرق شده باشد و آب شور وارد ريه شده باشد، خيلي سريع، آب موجود در خون را جذب مي کند و باعث مرگ مي شود.

*اگر آب تزريق شده به بيماري که دچار کم آبي شده است آب 100% خالص باشد، اين آب از طريق خاصيت اسمز سريعاً به داخل سلولها و از جمله گلبولهاي قرمز نفوذ مي کند و باعث پف کردن آنها و کاهش توانايي انتقال اکسيژن آنها خواهد شد. اين امر، مرگ بيمار را در پي خواهد داشت.

*در طولاني مدت، به دليل اثر اسمز، آب دريا در بدنه ي فايبرگلاس قايقها نفوذ خواهد کرد. خود من هم زياد از اين پديده مطلع نبودم.

لينک مرجع اين مورد به عنوان آخرين مرجع قيد شده است. در صورت عدم تعمير به موقع، آسيب ايجاد شده مي تواند باعث تخريب جدي در سازه ي بدنه ي کشتي شود.


                

              
تصيفه ي آب با ضمانت
اين روزها بازار فروشگاههاي دستگاههاي تصيفه آب رونق دارد. دستگاههايي  که اين فروشندگان عزيز عرضه مي کنند بر مبناي اثر ا"اسمز معکوس" "Reverse Osmosis" کار مي کند. يعني آب داراي غلظت با فشار شديد از غشا عبور داده مي شود. غشا، مانع از عبور ذرات مي شود و آب بدون غلظت از طرف ديگر خارج مي شود. توجه داشته باشيد که اين آب فاقد هر گونه املاح است و مصرف آن در بلند مدت و به صورت پيوسته باعث بروز مشکلاتي براي بدن خواهد شد. اين سيستمها را به اختصار "آر-او" "RO" هم مي نامند. اين هم عکس يک دستگاه صنعتي تصفيه ي آب به روش "RO".



 
جديداً تحقيقات روي استفاده از خود خاصيت اسمز براي تصفيه ي آب است يعني فرايند "Forward osmosis" در اين حالت، آب داراي غلظت ناخواسته در مجاورت آب با غلظت زياد قرار مي گيرد. آب داراي غلظت ناخواسته شروع به سمت حرکت به سمت غلظت بيشتر مي کند.

غلظت زياد آب را به وسيله ي مواد غير مضر مثل شکر تامين مي کنند. البته محققين اذعان دارند که شايد در اين روش به تعديل غلظت دوباره ي آب خروجي به تعديل دوباره ي آب خروجي نياز باشد.

ختم کلام
قصه ي انبوه سازي، صرفنظر از جزييات غير علمي آن، همين خاصيت اسمز است: هر جا تراکم جمعيت کم باشد آنقدر تراکم زياد خواهد شد تا غلظت جمعيت در همه جا يکنواخت شود يعني همان منطقي که صدها سال است در ساخت ترشي و مربا از آن استفاده مي شود.
                                                                                            

مراجع
*http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/diffus.html#c3
*http://www.emergencymedicalparamedic.com/examples-of-
osmosis/
*http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/cmb/cells/pmemb/osmosis
_eg.html
*http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_osmosis_works.html
*http://marinesurveys.co.nz/Osmosis-Types.html

واژه نامه
پديده ي اسمز: Osmosis Effect
اسمز معکوس: Reverse osmosis
قابل نفوذ، قابل تراوش: permeable
محلول: Solution
غلظت: concentration
براي اين دو واژه ترجمه ي فارسي خوبي پيدا نکردم
ترشي با شکر: Gherkin
ترشي با نمک: Pickled
********************