物理常数测定-渗透压摩尔浓2023年年度P.ppt

主讲老师：陈郁生物制药技术专业教学资源库渗透压摩尔浓度测定

目录CONTENTS01、渗透压摩尔浓度相关内容02、渗透压浓度的测定法

渗透压摩尔浓度相关知识PART01

扩散：溶剂和溶质分子都具有从浓度较高的地方向浓度较低的地方移动的特性。其产生的原因为分子热运动。溶剂通过半透膜由低浓度向高浓度扩散的现象称为渗透，阻止渗透所需施加的压力称为渗透压。渗透压摩尔浓度例：水-半透膜-蔗糖溶液

渗透压摩尔浓度在生物体内的作用每一个活细胞的表面膜具有半透膜特性，即水可以透过，而溶解于水中的其它无机物和有机物不能随意透过。水透入细胞中，可产生一定的压力，从而保持细胞有一定的形状和弹性。机体的体液中主要成分是水，其中溶有许多有机物和无机物。在正常状态下，体液中的物质成分相当稳定，它们在细胞内外的分布和交换亦处于动态平衡中。体液中物质成分的稳定保证了体液作为一种溶液所具有的一系列理化性质，如密度、酸碱度、渗透压、离子强度、电导率、表面张力、介电常数等的相对稳定。体液维持一定的渗透压，是构成机体内环境相对稳定的最重要条件之一。

渗透压摩尔浓度在生物体内的作用生物膜：例如人体的细胞膜或毛细血管壁，一般具有半透膜的性质，因此，在制备注射剂、眼用液体制剂等药物制剂时，必须关注其渗透压。处方中添加了渗透压调节剂的制剂，均应控制其渗透压摩尔浓度。正常人体血液的渗透压摩尔浓度范围为285～310mOsmol/kg，0.9%氯化钠溶液或5%葡萄糖溶液的渗透压摩尔浓度与人体血液相当。溶液的渗透压，依赖于溶液中溶质粒子的数量，是溶液的依数性之一，通常以渗透压摩尔浓度（Osmolality）来表示，它反映的是溶液中各种溶质对溶液渗透压贡献的总和。

依数性由物理化学的论述得知，稀溶液中溶剂的蒸汽压降低、冰点下降、沸点升高（溶质不挥发）和产生渗透压（有半透膜条件下）的数值，仅与一定量溶液中溶质的质点（分子、离子）数有关，而与溶质的本性无关，这些性质称其为稀溶液的“依数性”。四个依数性冰点下降△Tf＝Kf×m蒸气压下降△Pv＝Kv×m沸点上升△Tb＝Kb×m渗透压△Po＝Ko×m式中Kf、Kv、Kb、Ko均为常数。

PART02渗透压摩尔浓度测定法

渗透压摩尔测定法通常采用测量溶液的冰点下降来间接测定其渗透压摩尔浓度。在理想的稀溶液中，冰点下降符合ΔTf=Kf·m的关系，ΔTf为冰点下降值，Kf为冰点下降常数（当水为溶剂时为1.86），m为重量摩尔浓度。而渗透压符合Po=Ko·m的关系Po为渗透压，Ko为渗透压常数，m为溶液的重量摩尔浓度。由于两式中的浓度等同，故可以用冰点下降法测定溶液的渗透压摩尔浓度。原理

渗透压摩尔测定法渗透压摩尔浓度的单位，通常以每千克溶剂中溶质的毫渗透压摩尔来表示，可按下列公式计算毫渗透压摩尔浓度（mOsmol/kg）式中，n为一个溶质分子溶解或解离时形成的粒子数。在理想溶液中，例如葡萄糖n=1，氯化钠或硫酸镁n=2，氯化钙n=3，枸橼酸钠n=4。

渗透压摩尔测定法冰点是指以水为溶剂的溶液从液态变为固态的温度。也是该溶液冰水共存平衡(pínghéng)状态下的温度。对水溶液进行连续冷却过程中，当温度已达到该溶液的冰点，甚至低于冰点而不发生结冰的温度，称之为过冷温度。当溶液达到过冷温度时是极为不稳定的，如果给其引入冰晶或扰动都会引起结冰现象发生。示意图

渗透压摩尔测定法从结冰过程示意曲线可以看出，当供试溶液温度从室温冷却到设定的过冷温度时，仪器采用振荡器（或金属探针）诱导其结冰，在溶液由液态变为固态过程中，分子能量由高能态向低能态转化，多余的分子能量便以热的形式释放出来，即为“晶化热”，而使供试溶液温度暂短回升，并呈冰水共存平衡状态，短时间内温度相对保持不变，为测温系统提供准确测温的平台，此时测得的温度，即为供试溶液冰点温度。

渗透压摩尔的测定按电源开关，使仪器通电。设备通电后，测量头将自动抬起。此时系统将自动进行系统硬件自检，屏幕依次显示自检信息，包括红外装置、测量头、SD卡、探针、冷阱。系统自检完成后，屏幕会自动切换到登录界面，选择账户，输入密码，点击【OK】，进入主菜单。1.在主菜单页面，取接近样品渗透压摩尔浓度的两种标准液和290mOsmol/kg参比液进行测试，用移液器移取参比液50μl添加到样品管中（样品管中液体内不能有任何气泡，可将样品管轻敲桌面以震出细微气泡）。然后将样品放到冷阱中直接点击【START】键，测量头等待约2秒后开始下降至冷阱，屏幕弹出输入样品名称或者ID界面（Pleaseclickdialog），点击方框内空白处