التناضح هو انتقال جزيئات المذيب، من خلال غشاء أو مصفاة، باتجاه منخفض التراكيز. عندما يدور الحديث عن عملية التناضح فغالباً ما يكون الماء هو المقصود. يوجد لعملية التناضح (الأوسموزا) دورٌ هام في توصيل الماء والمواد المذابة في الخلايا، وكذلك في عمليات تنقية المياه (في عملية التناضح العكسي). الفيديو القصير التالي يعرض لنا كيف تتم عملية التناضح (الأوسموزا) والتناضح العكسي.
الفيلم من إنتاج شركة Tectrapro
عندما نضع قطرة من الصبغة (مثلاً عصيرٌ مُركّز) في كأس ماء، نلاحظ أن الصبغة تأخذ بالتناثر شيئاً فشيئاً. هذه الحركة تسمى الانتشار (ديفوزيا). واقعياً، الذي يحصل هو تحرك جزيئات الصبغة في الكأس بشكل عشوائي وابتعادها عن مركز القطرة. في الوقت ذاته فإن جزيئات الماء تتحرك نحو قطرة الصبغة بشكل عشوائي. إذا عدنا بعد مرور فترة زمنية ما، نلاحظ أن لون الماء أصبح متجانساً. جزيئات الصبغة وكذلك جزيئات الماء استمرت بالانتشار بدون توقف، ولكن تناثرها أصبح متجانساً إلى حد كبير. في الواقع، عملية التناضح (الأوسموزا) هي حالة خاصة من الانتشار (الديفوزيا). التناضح هوانتشار جزيئات المذيب (الماء في هذه الحالة) من خلال غشاء انتقائي أو مصفاة خاصة.
إذا قسمنا وعاءً إلى قسمين، بواسطة مصفاة لها ثقوب صغيرة تسمح لجزيئات الماء فقط أن تمر من خلالها (غشاء)، ثم نضع في أحد جانبي الوعاء ماءً نقياً ونضع في الجانب الآخر ماءً مالحاً، عندها ستميل جزيئات الماء إلى التحرك نحو القسم الذي فيه الماء المالح (أي الانتشار نحوه). الذي يحصل هو انخفاض مستوى الماء النقي وارتفاع مستوى الماء المالح (مع أن مستوى الملوحة سينخفض بسبب تخفيف تركيز الملح). نظرياً، يبقى ميل جزيئات الماء نحو القسم الذي يحتوي على الماء المالح، ولكن في مرحلة زمنية معينة ستتوازن القوة الدافعة للماء مع قوة الجذب التي تقاوم ارتفاع مستوى الماء، وعندها لن يستطيع مستوى الماء في القسم الذي يحتوي على الماء المالح الاستمرار في الارتفاع. حركة الماء لن تتوقف نهائياً، ولكن وتيرة الماء باتجاه القسم المالح تتساوى مع وتيرة حركة الماء باتجاه الماء النقي، فنحصل على حالة اتزان. كلما كان الفرق في الأملاح في قسمي الوعاء أكبر، تكون القوة الدافعة للماء أكبر، وذلك يؤدي إلى ارتفاع مستوى الماء في القسم المالح. تستعمل عملية الأوسموزا في أيامنا، من قبل البلدان الغنية بالماء كالنرويج، في إنتاج الكهرباء.
من الممكن عكس العملية. إذا أخذنا ماءً فيه ملح بتركيز عالٍ، ووضعناه في خلية مقسومة إلى قسمين بواسطة غشاء، وفي الجانب الثاني وضعنا ماء نقياً، وبعدها أثرنا بضغطٍ عالٍ من اتجاه الماء المالح نحو الماء النقي، فإنه يمكننا التغلب على القوة الدافعة للماء وعلى قوة الجذب لنرفع مستوى الماء في جهة الماء النقي. بهذه الطريقة تتم واقعياً عملية تحلية المياه (التناضح العكسي).
تحدث عملية التناضح في خلايا أجسامنا أيضاً. الجسم محاط بغشاء انتقائي. إذا وضعنا خلية في ماء نقي، يدخل الماء إلى الخلية فتنتفخ وقد تتفجر (الانحلال الخلوي في النباتات). إذا وضعنا الخلية في بيئة محيطة فيها تركيز عالٍ من الأملاح، ستحصل الحالة العكسية إذ يجري الماء من داخل الخلية إلى الخارج وتنكمش الخلية (انحلال السيتوبلازم في النباتات). تستغل الخلايا هذه الآليات في عمليات كثيرة منها حركة الخلية وتغيير شكلها (مورفولوجيا)، وإغلاق وانفتاح الثغرات في النباتات. كما ويتم استغلال عمليات التناضح على المستوى الفيسيولوجي في جسم الانسان. والمثال البارز على ذلك هو الكلى التي يدخل إليها الماء، مما يؤدي إلى تخفيف تركيز الأملاح والسموم التي يتم إبعادها من الجسم مع البول. لمعلومات إضافية أنتم مدعوون لمشاهدة الفيلم القصير الخاص بجهاز البول.