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滲透壓計(jì)算公式采用半透膜可以直接測定滲透壓_91化工儀器網(wǎng)

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-09-02  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):460
核心提示:滲透壓是溶液依數(shù)性的一種。從溶液的熱力學(xué)性質(zhì)可知,溶液中溶劑的化學(xué)勢比純?nèi)軇┑男。?dāng)溶液與純?nèi)軇┯靡粋€(gè)半透膜隔開,半透膜可使藥物溶液中的溶劑分子自由通過,而藥物分子不能通過。如果半透膜的一側(cè)為藥物溶液,另一側(cè)為溶劑,則半透膜兩側(cè)溶劑的化學(xué)勢不等,溶劑分子經(jīng)過半透膜進(jìn)入溶液中,使溶液液面升高而產(chǎn)生液柱壓強(qiáng),溶液隨著溶劑分子滲入而壓強(qiáng)逐漸增加,其溶劑的化學(xué)勢亦增加,后達(dá)到與純?nèi)軇┗瘜W(xué)勢相同,即滲透平衡。此時(shí)兩側(cè)所產(chǎn)生壓力差即為溶液的滲透壓(osmotic pressure)。 理想狀態(tài)下的Van t Hof
 

 滲透壓是溶液依數(shù)性的一種。從溶液的熱力學(xué)性質(zhì)可知,溶液中溶劑的化學(xué)勢比純?nèi)軇┑男?,?dāng)溶液與純?nèi)軇┯靡粋€(gè)半透膜隔開,半透膜可使藥物溶液中的溶劑分子自由通過,而藥物分子不能通過。如果半透膜的一側(cè)為藥物溶液,另一側(cè)為溶劑,則半透膜兩側(cè)溶劑的化學(xué)勢不等,溶劑分子經(jīng)過半透膜進(jìn)入溶液中,使溶液液面升高而產(chǎn)生液柱壓強(qiáng),溶液隨著溶劑分子滲入而壓強(qiáng)逐漸增加,其溶劑的化學(xué)勢亦增加,后達(dá)到與純?nèi)軇┗瘜W(xué)勢相同,即滲透平衡。此時(shí)兩側(cè)所產(chǎn)生壓力差即為溶液的滲透壓(osmotic pressure)。

    理想狀態(tài)下的Van t  Hoff滲透壓公式:

    /C = RT/M

    實(shí)際上,當(dāng)濃度不同的溶液用此半透膜隔開時(shí),溶劑就會(huì)通過半透膜由低濃度向高濃度溶液擴(kuò)散,這種現(xiàn)象稱之為滲透,阻止?jié)B透所需施加的壓力稱之為滲透壓。

    采用半透膜可以直接測定滲透壓,但是,對(duì)于低分子藥物采用半透膜直接測定滲透壓比較困難,故通常采用測量藥物溶液的冰點(diǎn)下降值來間接測定。這一方法所依據(jù)的理論是物理化學(xué)溶液理論之拉烏爾冰點(diǎn)原理,即任何溶液,如果其單位體積所溶解的溶質(zhì)的顆??倲?shù)相同,則引起溶液冰點(diǎn)下降的數(shù)值亦相同。

    滲透壓測定以溶液冰點(diǎn)下降值與溶液的摩爾濃度成比例關(guān)系為基礎(chǔ)。對(duì)于水溶液,在從液態(tài)向固態(tài)冷卻變化過程中,溫度雖已達(dá)到結(jié)冰點(diǎn)、甚至超過結(jié)冰溫度,而不發(fā)生結(jié)冰的現(xiàn)象稱之為 過冷現(xiàn)象 。這時(shí)液體是極不穩(wěn)定的,達(dá)到一定的振動(dòng)可觸發(fā)其立刻結(jié)晶而變?yōu)楣虘B(tài)。由于分子能量突然由高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài),多余的能量就會(huì)以熱的形式釋放出來,稱為晶化熱。由于晶化熱的存在、使過冷的溶液在結(jié)冰形成瞬間產(chǎn)生溫度回升現(xiàn)象。溶液在結(jié)冰后有一段溫度平穩(wěn)的時(shí)間,即冰點(diǎn)溫度穩(wěn)定時(shí)間出現(xiàn),這段平穩(wěn)的溫度稱之為測量之冰點(diǎn)。測量中,根據(jù)溫度曲線得出結(jié)果。

    冰點(diǎn)測定公式如下:

△T=Km  

式中,K為冰點(diǎn)降低常數(shù),溶劑不同,K值不同,對(duì)水溶劑K=1.86;m為滲透壓摩爾濃度。

    習(xí)慣上,并不把摩爾濃度換算成滲透壓,而直接由冰點(diǎn)下降法測出的摩爾濃度稱為滲透壓摩爾濃度(mOsmol/kg),這是對(duì)溶液滲透壓的一種約定俗成的習(xí)慣表示法,各國藥典均采用此定義。l Osmol是6.022 l023個(gè)粒子在1kg溶液中存在的濃度。實(shí)際上,通常以毫滲透壓摩爾濃度(mOsmoL/kg)為單位,1000mOsmol= l Osmol。毫滲透壓摩爾濃度(mOsmol/kg)以每kg溶液中溶質(zhì)的毫滲透壓摩爾來表示,即:

    毫滲透壓摩爾濃度(mOsmol/kg)=[溶質(zhì)的質(zhì)量(g/kg)/分子量] n 1000  

    式中,n為溶質(zhì)分子溶解時(shí)生成的離子,在理想溶液中葡萄糖n=1,氯化鈉或硫酸鎂n=2,氯化鈣n=3,枸櫞酸鈉n=4。

    需要指出的是,等張溶液(isotonic solution)是指與紅細(xì)胞張力相等,也就是與細(xì)胞接觸時(shí)使細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)保持正常的溶液,所以等張是一個(gè)生物學(xué)概念。滲透壓只是維持細(xì)胞正常狀態(tài)諸多因素之一,因此等滲和等張是不同概念。

    生物膜,例如人體的細(xì)胞膜或毛細(xì)管壁,一般均具有半透膜的性質(zhì),進(jìn)入人體的注射劑、滴眼劑等應(yīng)制成等滲溶液,正常人血漿滲透壓通常為280~3l0 mOsmol/kg。因此,滲透壓對(duì)注射液、滴眼液、輸液等劑型具有重要意義,測定滲透壓對(duì)輸液療法的監(jiān)護(hù)和藥物的藥理分析等,也具有一定的指導(dǎo)意義。并且滲透壓測定的意義,目前還無其它項(xiàng)目所能代替。


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