浸透圧測定の原理と応用
1.浸透圧
浸透圧は、溶液中の溶質粒子が水に引き寄せる力を指します。 溶液の浸透圧の大きさは、溶液の単位体積中の溶質粒子の数に依存します。溶質粒子が多いほど、つまり溶液の濃度が高いほど、水への引力が大きくなり、溶液の浸透圧が高くなります。 ; 逆に、溶質粒子が少ないほど、つまり溶液の濃度が低いほど、水への引力が弱くなり、溶液の浸透圧が低くなります。
2. 浸透圧の適用
主に溶液の浸透圧、人間の血液、尿、便の浸透圧、点眼薬の浸透圧、細胞培養液の浸透圧(細胞を構成する各種無機塩イオンの浸透圧)を検出するために使用されます。明らかな利点はNaプラスとCl-であり、細胞外液の浸透圧の90パーセント以上はNaプラスとCl-から来ており、37度でのヒト血漿の浸透圧は約770kPaです。細胞内液の浸透圧に相当)など、生化学試薬の浸透圧、経口中毒のスクリーニング、浸透圧活性物質の濃度モニタリング、アスリートの水分含量状態の測定、食品や飲料の浸透圧など。
3. 浸透圧検出原理 浸透圧の物理原理
溶質が純粋な溶媒に溶解すると、溶媒は次の変化を受けます。
(1) 凝固点降下量 △Tf=Kf×m
(2) 蒸気圧損失 △Pv=Kv×m
(3) 沸点上昇 △Tb=Kb×m
(4) 浸透圧上昇 △Po=Ko×m
式中、Kf、Kv、Kb、Koはいずれも定数であり、mは重量モル濃度である。 これは、一定量の溶液中の溶質の粒子(分子、イオン)の数にのみ関係しており、溶質の性質とは何の関係もありません。 これらの性質は、希薄溶液の「凝集性」と呼ばれます。
5. 浸透圧計算
重量オスモル濃度の単位は通常、溶媒 1 kg あたりの溶質のミリオスモル、つまり mOsmol/kg で表されます。 ミリオスモル濃度 (mOsmol/kg) {{0}} [各キログラムの溶媒に溶解している溶質のグラム数 (g/kg)/分子量 (g)] × n × 1000、n は粒子の数グルコース n=1、塩化ナトリウムまたは硫酸マグネシウム n=2、塩化カルシウム n=3、クエン酸ナトリウム n{{5} などの理想的な溶液に溶質分子が溶解するときに形成されます。 }。 生理学的範囲および非常に希薄な溶液では、浸透圧モル濃度は理想的な状態での計算値からわずかな偏差を持ちます。 溶液濃度が増加すると、理想値と比較して、実際の浸透圧は低下します(塩化物 0.9 パーセントなど)。ナトリウム注射の場合、理想的な浸透圧は 2×9/58.4×1000=308mOsmol/kg ですが、実際にはこの濃度では、塩化ナトリウム溶液の n は 2 よりわずかに小さく、実際の測定値は 286mOsmol/kg です。 複雑 加水分解タンパク質注射液などの混合物の理論浸透圧は計算が難しいため、通常は実測値で表されます。
