冰點滲透壓儀原理 滲透壓摩爾濃度測試儀拉的烏爾冰點理論

冰點滲透壓儀根據拉烏爾冰點理論，以溶液冰點下降值與溶液的摩爾濃度成比例關系為基礎，采用高靈敏的感溫元件測量不同溶液的冰點，進而得出所測溶液的滲透壓摩爾濃度。 廣泛應用于制藥、藥物分析、生物、食品醫療等領域的滲透壓摩爾濃度的測試及研究。

冰點(freezing point):通常是指淡水在0℃結冰，叫做冰點。

凝固點和熔點的區別：熔點是指晶體由固態轉為液態的臨界溫度，凝固點是晶體由液態變成固態的臨界溫度。所以，這兩個點都是晶體在統一臨界狀態下的溫度。同一種物質的熔點和凝固點是同一個溫度，只不過是考慮的物態變化方向不同，從而叫出了不同的名字，當物質從固態變化為液態時，叫熔點;當物質從液態變化為固態時，這個溫度叫凝固點。凝固點:從液體變成固體的溫度值，其反義詞:熔點(注釋:從固態變為液態時的溫度值。) 淡水在0℃結冰，叫做冰點。

日常生活中，我們需要降低水的冰點，使其結冰溫度低于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的不適感。常用滲透壓調整的方法有:冰點降低數據法和氯化鈉等滲當量法。

冰點降低數據法:一般情況下，血漿冰點值為-0.52℃。根據物理化學原理，任何溶液其冰點降低到-0.52℃，即與血漿等滲。等滲調節劑的用量可以式W= (0.52-a)/b計算。式中，W-配制等滲溶液需加入的等滲調節劑的百分含量;a-藥物溶液的冰點下降度數;b-用以調節的等滲劑1%溶液的冰點下降度數。

冰點滲透壓儀的主要特點：

1. 人性化設計，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，存儲數據按時間查詢，可存儲 3 年數據。

2. 可進行單點和多點的線性校準，保證儀器的準確性。

3. 采用絲杠直線導軌電機，只要在觸摸屏上點擊啟動，便可以完成整個樣品的測試，測試后操作手柄自動回到初始位置。

2.  冰點滲透壓儀原理

稀溶液具有下列依數性：溶液的蒸氣壓下降、溶液的沸點升高、溶液的凝固點下降等，稀溶液的這些性質只取決于溶液中分子的含量而與溶質的種類無關，測量這些性質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，而溶劑的蒸氣壓力下降又是溶液沸點上升和凝固點下降的根本原因。因此，溶液的沸點上升和凝固點下降也必然與溶液的濃度有關。其中，冰點下降法是目前世界上絕大多數實驗室公認的滲透壓儀制作標準，測試結果，重復性好，線性好。

1 2.1  拉烏爾冰點下降法測量原理

所謂的拉烏爾冰點原理就是任何溶液如果其單位體積所溶解的顆粒總數相同，則引起溶液冰點下降的值也相同。

如果將 l mol 的不可離性溶質溶于 l kg 水中所得到的溶液，那么該溶液濃度為 1 個滲透壓摩爾濃度(1Osmol/kg)的溶液，其結冰點對應的溫度為-1.858℃。

對于可離性溶質，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，對應的結冰點溫度為-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，由于分子之間的作用力降低組成分子離子的離解能力，稱這個因素為滲透壓系數，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、反映分子的離解度；

N 表示一個分子能分解的離子數目；

C 表示溶液的摩爾濃度。

Osmol/kg 是表示溶質溶解于水溶液中滲透壓摩爾濃度的一個常用單位，通常表示為毫滲透壓摩爾濃度(mOsmol/kg) ，相當于 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的冰點值有一一對應關系，

其滲透壓摩爾濃度與冰點溫度下降值為線性關系，其關系為：

Os=△t／1.858

其中 Os 表示水溶液的滲透壓摩爾濃度，△t 表示水溶液的冰點溫度值相對于水的冰點溫度值的下降值。可見，通過測量被測水溶液的冰點溫度下降值可以算出對應水溶液的滲透壓摩爾濃度 。

圖 1

圖 1 中的溫度－時間曲線，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 段相對穩定的曲線穩定在零下某個溫度值，即為所測溶液的冰點溫度。

冰點滲透壓儀通過相應的制冷系統，使待測溶液處于過冷狀態，溫度傳感器伸入到待測溶液中，對溶液溫度信號進行實時采集，探針處于過冷狀態的溶液中進行攪拌使之結冰，系統將采集到的溫度平臺數據經過相應的轉換，即可得出溶液的滲透壓摩爾濃度值