Refleksi dari Ruang Kelas: Osmosis

Biasanya, air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah, bukan? Ya, itu jika kita berbicara tentang kedudukan atau tempat dimana air itu berada. 

Namun, jika kita berbicara tentang molaritas larutan atau lebih awamnya dikenal dengan konsentrasi larutan atau tingkat keenceran/kepekatan larutan, maka air akan bergerak dari yang rendah menuju ke yang tinggi.

Osmosis dan Tekanan Osmotik

Dalam ilmu sains, kita mengenalnya dengan proses osmosis. Proses osmosis dapat didefinisikan dengan mengalirnya molekul air dari larutan yang berkonsentrasi rendah menuju larutan yang berkonsentrasi tinggi melalui membran semipermeabel.

Membran semipermeabel ini dapat ditembus oleh molekul air, tetapi tidak bisa ditembus oleh partikel zat yang terlarut. Hal ini disebabkan karena molekul air memiliki ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan ukuran partikel zat terlarut.

Jika kita memiliki dua larutan yang berbeda konsentrasi dipisahkan oleh membran semipermeabel, maka molekul air akan bergerak dari sisi larutan yang berkonsentrasi rendah menuju larutan yang berkonsentrasi tinggi. Akibatnya, level air pada larutan yang berkonsentrasi tinggi akan meningkat.

Meningkatnya level air, otomatis menyebabkan tekanan hidrostatik pada larutan yang berkonsentrasi tinggi meningkat. Apa itu tekanan hidrostatik? Dilansir dari Lumen Learning, tekanan hidrostatik adalah tekanan yang diberikan oleh suatu fluida (cair dan gas) pada benda di dalamnya dikarenakan adanya gaya gravitasi. 

Proses osmosis ini dapat dihentikan dengan memberikan tekanan luar sehingga molekul air berhenti untuk bergerak melalui membran semipermeabel. Besarnya tekanan luar yang diberikan ini dinamakan dengan tekanan osmotik. Tekanan osmotik ini adalah juga tekanan hidrostatik yang terbentuk pada larutan.

Jadi, bisa kita simpulkan, tekanan osmotik adalah tekanan luar yang diberikan pada larutan untuk menghentikan proses osmosis pelarut kedalam larutan melalui membran semipermeabel.

Tekanan osmotik ini adalah salah satu contoh sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan ini sangat unik, dimana sifat yang ada pada larutan ini hanya bergantung dengan jumlah zat di dalam larutan, dan tidak bergantung pada jenis zatnya.

Misalnya, dua larutan yang berbeda dengan jumlah konsentrasi yang sama akan memiliki tekanan osmotik yang sama. Apapun jenis larutannya, selama memiliki konsentrasi yang sama, maka tekanan osmotiknya akan sama juga, dengan syarat larutan diukur dalam kondisi yang sama.

Osmosis Balik

Selain osmosis dan tekanan osmotik, ada satu istilah lagi yang dikenal, yaitu osmosis balik. Sesuai dengan namanya osmosis balik adalah sebuah proses kebalikan dari osmosis. 

Sebagaimana kita ketahui, bahwa proses osmosis dapat dihentikan dengan memberikan tekanan osmotik. Oleh karenanya, untuk membalikkan proses osmosis, dimana molekul air akan bergerak dari larutan berkonsentrasi tinggi ke rendah, diperlukan tekanan yang lebih tinggi dari tekanan osmotik larutan.

Metode osmosis balik ini banyak digunakan pada proses pemurnian air. Pada proses ini, membran semipermeabel memiliki fungsi yang mirip dengan penyaring. Membran semipermeabel ini akan menghalangi partikel besar dalam larutan untuk melewatinya.

Dengan memberikan tekanan pada larutan dengan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotiknya, maka molekul air akan keluar dari larutan melewati membran semipermeabel memberikan air yang murni dan fresh.

Osmosis Dalam Kehidupan

Selain osmosis balik yang memiliki manfaat di dalam kehidupan, proses osmosis pun memiliki peran yang penting dalam kehidupan, terutama perannya dalam proses yang terjadi di dalam tubuh kita. 

Semua kita pastinya memahami betapa pentingnya darah sebagai bagian sistem sirkulasi di dalam tubuh kita. Darah memiliki fungsi penting untuk mengangkut zat-zat penting yang dibutuhkan jaringan tubuh.

Salah satu komponen darah yang penting adalah sel darah merah (eritrosit) yang di dalamnya terdapat hemoglobin yang berfungsi untuk mengikat oksigen dalam darah.

Sel darah merah memiliki membran sel yang berfungsi mirip seperti membran semipermeabel. Hanya partikel-partikel tertentu yang mampu melewati membran sel ini. Karena sifatnya tersebut membran sel ini terkadang digolongkan sebagai membran permeabel selektif.

Pada keadaan normal, cairan yang ada di dalam sel darah merah memiliki konsentrasi yang sama dengan darah. Kondisi ini disebut dengan isotonis. Hal ini menyebabkan terjadinya keseimbangan proses osmosis yang terjadi pada sel darah merah sehingga sel darah merah tidak mengalami krenasi ataupun hemolisis.

Krenasi terjadi pada lingkungan hipertonik, yaitu keadaan dimana cairan yang ada di sekitarnya memiliki konsentrasi yang lebih tinggi (pekat) dari konsentrasi di dalam cairan sel darah merah. 

Pada kondisi ini, sel darah merah mengalami pengerutan disebabkan karena sel darah merah banyak kehilangan cairan yang keluar melalui proses osmosis.

Sedangkan hemolisis adalah keadaan yang berkebalikan dengan krenasi. Hemolisis terjadi pada lingkungan hipotonik, yaitu cairan yang ada di sekitarnya memiliki konsentrasi yang lebih rendah (encer) dari konsentrasi di dalam cairan sel darah merah. 

Pada kondisi ini, sel darah merah akan mengembang dan akhirnya pecah disebabkan karena sel darah merah kemasukan banyak cairan yang berosmosis dari luar sel.

Baik krenasi ataupun hemolisis bisa menyebabkan kerusakan pada sel darh merah yang ada di dalam tubuh kita. Akibatnya, metabolisme dalam tubuh kita akan terganggu. Akhirnya akan terjadi gangguan kesehatan pada tubuh kita.

Alhasil, kita seharusnya menyadari bahwa terjadinya proses osmosis memiliki banyak hikmah di dalamnya. Hikmah yang akan membuat kita lebih menyadari kebesaran Sang Pencipta. 

Dia lah yang telah mengajarkan kepada kita bagaimana proses osmosis bisa dibalikkan dengan proses osmosis balik yang bisa memberikan air bersih kepada kita. 

Dia juga yang mengatur bagaimana cairan sel darah merah memiliki konsentrasi yang sama dengan cairan darah sehingga mencegah terjadinya krenasi dan hemolisis. 

Maka, masihkah kita meragukan kebesarannya?