Une solution hypertonique est une solution à forte concentration de solutés par rapport à une autre solution qui en est séparée par une membrane semi-perméable. La propriété de tonicité est souvent utilisée pour illustrer la biologie du corps, la concentration en soluté des cellules et des fluides environnants étant utilisée comme exemple. La tonicité est liée à l’osmose, dans laquelle les fluides vont et viennent à travers une membrane semi-perméable; l’osmolarité diffère de la tonicité en ce qu’elle considère la concentration de solutés qui pénètrent dans la membrane et ceux qui n’y pénètrent pas, tandis que la tonicité ne considère que ceux qui ne pénètrent pas.
Si une solution est hypertonique, cela signifie que le fluide s’écoulera à travers la membrane et dans la solution hypertonique jusqu’à ce qu’un état isotonique soit atteint. Dans un état isotonique, les solutions de part et d’autre de la membrane ont la même distribution de solutés. Inversement, avec une solution hypotonique, la concentration de solutés est inférieure à celle d’une solution de l’autre côté d’une membrane, ce qui signifie que l’eau sera aspirée de la solution hypotonique et dans une solution hypertonique.
Seuls les solutés qui ne peuvent pas traverser la membrane sont pris en compte lors de l’évaluation de la tonicité. Les solutés suffisamment petits pour se déplacer à travers la membrane se distribueront naturellement au besoin pour tenter d’uniformiser la solution. Dans l’exemple classique de l’hypertonie, si les sels dans les fluides corporels augmentent trop, ils provoquent une perte d’eau des cellules, qui se ratatinent. Cela peut arriver avec la déshydratation, dans laquelle l’eau perdue par le corps n’est pas remplacée, entraînant une augmentation des sels. À l’inverse, les personnes qui ont consommé trop d’eau trop rapidement peuvent développer des fluides corporels hypotoniques, forçant l’eau à pénétrer dans les cellules et les faisant potentiellement exploser.
La solution hypertonique a des applications à l’extérieur du corps. L’osmose est utilisée dans des tâches telles que la purification de l’eau, la préparation d’échantillons scientifiques et la recherche scientifique. En manipulant la tonicité d’une solution pour en faire une solution hypertonique, le flux de fluide à travers une membrane peut être contrôlé, en profitant du fait que l’eau se déplace des zones de faible concentration de soluté vers les zones de forte concentration de soluté dans une tentative d’égaliser la pression osmotique.
Des illustrations de la tonicité sont couramment données dans les cours de sciences fondamentales à l’aide de fluides colorés qui peuvent être clairement suivis lorsqu’ils se déplacent d’avant en arrière à travers une membrane semi-perméable. Comprendre la tonicité est également important pour les tâches qui peuvent ne pas amener immédiatement les gens à penser à la science. La cuisson, par exemple, peut impliquer la tonicité lorsque les fluides sont absorbés ou exprimés. Par exemple, de nombreux cuisiniers utilisent l’astuce de saupoudrer des tranches d’aubergine avec du sel pour les forcer à exprimer de l’eau avant la cuisson ; ils ont essentiellement créé un environnement hypertonique qui conduit le fluide à s’écouler de l’aubergine dans le but d’égaliser la tonicité.