冰點(diǎn)滲透壓儀原理 滲透壓摩爾濃度測試儀拉的烏爾冰點(diǎn)理論
冰點(diǎn)滲透壓儀根據(jù)拉烏爾冰點(diǎn)理論，以溶液冰點(diǎn)下降值與溶液的摩爾濃度成比例關(guān)系為基礎(chǔ)，采用高靈敏的感溫元件測量不同溶液的冰點(diǎn)，進(jìn)而得出所測溶液的滲透壓摩爾濃度。 廣泛應(yīng)用于制藥、藥物分析、生物、食品醫(yī)療等領(lǐng)域的滲透壓摩爾濃度的測試及研究。
冰點(diǎn)(freezing point):通常是指淡水在0℃結(jié)冰，叫做冰點(diǎn)。
凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)的區(qū)別：熔點(diǎn)是指晶體由固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的臨界溫度，凝固點(diǎn)是晶體由液態(tài)變成固態(tài)的臨界溫度。所以，這兩個(gè)點(diǎn)都是晶體在統(tǒng)一臨界狀態(tài)下的溫度。同一種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是同一個(gè)溫度，只不過是考慮的物態(tài)變化方向不同，從而叫出了不同的名字，當(dāng)物質(zhì)從固態(tài)變化為液態(tài)時(shí)，叫熔點(diǎn);當(dāng)物質(zhì)從液態(tài)變化為固態(tài)時(shí)，這個(gè)溫度叫凝固點(diǎn)。凝固點(diǎn):從液體變成固體的溫度值，其反義詞:熔點(diǎn)(注釋:從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度值。) 淡水在0℃結(jié)冰，叫做冰點(diǎn)。
日常生活中，我們需要降低水的冰點(diǎn)，使其結(jié)冰溫度低于0℃。如在藥物制劑的注射劑使用中，要求藥物制劑必須接近血清的滲透壓值(通常約為285mosm/kg)以便減少注射給藥時(shí)的不適感。常用滲透壓調(diào)整的方法有:冰點(diǎn)降低數(shù)據(jù)法和氯化鈉等滲當(dāng)量法。
冰點(diǎn)降低數(shù)據(jù)法:一般情況下，血漿冰點(diǎn)值為-0.52℃。根據(jù)物理化學(xué)原理，任何溶液其冰點(diǎn)降低到-0.52℃，即與血漿等滲。等滲調(diào)節(jié)劑的用量可以式W= (0.52-a)/b計(jì)算。式中，W-配制等滲溶液需加入的等滲調(diào)節(jié)劑的百分含量;a-藥物溶液的冰點(diǎn)下降度數(shù);b-用以調(diào)節(jié)的等滲劑1%溶液的冰點(diǎn)下降度數(shù)。
冰點(diǎn)滲透壓儀的主要特點(diǎn)：
1. 人性化設(shè)計(jì)，7 寸觸摸彩色顯示屏，中文界面，操作簡單、快捷，具有電子簽名和用戶分級管理功能，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)按時(shí)間查詢，可存儲(chǔ) 3 年數(shù)據(jù)。
2. 可進(jìn)行單點(diǎn)和多點(diǎn)的線性校準(zhǔn)，保證儀器的準(zhǔn)確性。
3. 采用絲杠直線導(dǎo)軌電機(jī)，只要在觸摸屏上點(diǎn)擊啟動(dòng)，便可以完成整個(gè)樣品的測試，測試后操作手柄自動(dòng)回到初始位置。
2. 冰點(diǎn)滲透壓儀原理
稀溶液具有下列依數(shù)性：溶液的蒸氣壓下降、溶液的沸點(diǎn)升高、溶液的凝固點(diǎn)下降等，稀溶液的這些性質(zhì)只取決于溶液中分子的含量而與溶質(zhì)的種類無關(guān)，測量這些性質(zhì)中的任何一種都可間接獲得滲透壓。溶液的溶劑蒸氣壓力下降度與溶液的濃度有關(guān)，而溶劑的蒸氣壓力下降又是溶液沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降的根本原因。因此，溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降也必然與溶液的濃度有關(guān)。其中，冰點(diǎn)下降法是目前世界上絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室公認(rèn)的滲透壓儀制作標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果，重復(fù)性好，線性好。
1 2.1 拉烏爾冰點(diǎn)下降法測量原理
所謂的拉烏爾冰點(diǎn)原理就是任何溶液如果其單位體積所溶解的顆?？倲?shù)相同，則引起溶液冰點(diǎn)下降的值也相同。
如果將 l mol 的不可離性溶質(zhì)溶于 l kg 水中所得到的溶液，那么該溶液濃度為 1 個(gè)滲透壓摩爾濃度(1Osmol/kg)的溶液，其結(jié)冰點(diǎn)對應(yīng)的溫度為-1.858℃。
對于可離性溶質(zhì)，如將 l mol NaCl 完全溶解于 l kg 水中得到的溶液中，含有 lmol 的 Na 離子和 l mol 的 Cl 離子，該溶液的滲透壓摩爾濃度為 2Osmol／kg，對應(yīng)的結(jié)冰點(diǎn)溫度為-3.716℃。可見溶液的滲透壓摩爾濃度與溶液中的離子濃度有關(guān)，由于分子之間的作用力降低組成分子離子的離解能力，稱這個(gè)因素為滲透壓系數(shù)，溶液的滲透壓摩爾濃度可以用下式表示：
Os(Osmol/kg)=ΦNC
其中：Os 表示溶液的滲透壓摩爾濃度；
Φ 表示滲透壓系數(shù)、反映分子的離解度；
N 表示一個(gè)分子能分解的離子數(shù)目；
C 表示溶液的摩爾濃度。
Osmol/kg 是表示溶質(zhì)溶解于水溶液中滲透壓摩爾濃度的一個(gè)常用單位，通常表示為毫滲透壓摩爾濃度(mOsmol/kg) ，相當(dāng)于 10-3 滲透壓摩爾濃度(Osmol/kg)。
由于水溶液的滲透壓摩爾濃度與其對應(yīng)的冰點(diǎn)值有一一對應(yīng)關(guān)系，
其滲透壓摩爾濃度與冰點(diǎn)溫度下降值為線性關(guān)系，其關(guān)系為：
Os=△t／1.858
其中 Os 表示水溶液的滲透壓摩爾濃度，△t 表示水溶液的冰點(diǎn)溫度值相對于水的冰點(diǎn)溫度值的下降值?？梢姡ㄟ^測量被測水溶液的冰點(diǎn)溫度下降值可以算出對應(yīng)水溶液的滲透壓摩爾濃度 。
圖 1
圖 1 中的溫度－時(shí)間曲線，AB 段為降溫階段，BC 段為過冷階段，CD 段為所述的溫度回升階段，DE 段相對穩(wěn)定的曲線穩(wěn)定在零下某個(gè)溫度值，即為所測溶液的冰點(diǎn)溫度。
冰點(diǎn)滲透壓儀通過相應(yīng)的制冷系統(tǒng)，使待測溶液處于過冷狀態(tài)，溫度傳感器伸入到待測溶液中，對溶液溫度信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，探針處于過冷狀態(tài)的溶液中進(jìn)行攪拌使之結(jié)冰，系統(tǒng)將采集到的溫度平臺(tái)數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，即可得出溶液的滲透壓摩爾濃度值
