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冰点渗透压和露点渗透压的优缺点

点击次数:124  发布时间:2021-11-11
 1、冰点渗透压的原理
  冰点渗透压(Osmomenter定义):在理想的稀溶液中,冰点下降符合△Tf=Kf×m的关系,式中△Tf为冰点下降,Kf为冰点下降常数(实验表明1mol的任何非电解质溶液溶解于1千克水中,则使水的冰点温度由0℃下降至-1.860℃),m为重量摩尔浓度。冰点渗透压(Osmol/KgH2O)=测得溶液冰点下降度(℃)/1.86。冰点渗透压仪就是利用溶液的这种物理特性研制而成的,采用了冰点抑制技术测量渗透压。
  2、冰点渗透压的测量方法
  测定开始时有适量的弱振,保证样本温度均匀下降直至过冰点,此时给样本加足够的较强振动,水在冷却过程中,其内部的热量尚没完全释放而作为“潜热”的形式保留水中的缘故。从外部给予瞬间剧烈的扰动,处于过冷状态的纯净水在扰动的刺激下,而使供试溶液温度暂短回升,并呈冰水共存平衡状态。测温电极测定此冰点温度,计算出溶液的渗透压。
  3、露点渗透压原理
  在水中加入一种难挥发的非电解质溶质,使成稀溶液(≤0.2mol•Kg-1),此时,原来表面为纯水分子所占据的部分液面被溶质分子所占据,而溶质分子几乎不会挥发,故单位时间内从表面逸出的水分子数减少。当蒸发与凝结重新达平衡时,溶液的蒸气压低于同温度下纯水的蒸气压,亦即溶液的蒸气压下降。拉乌尔(RaoultFM)定律表明:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的种类和本性无关。
  4、露点渗透压的测量方法
  放入样品后,温度和蒸汽压在密闭的汽化室内达到自然平衡。热电偶感知样品上方蒸汽的精确温度,微处理器将该温度置为0度,或是测量的参考温度。热电偶用Peltier制冷冷却到露点以下,水的微滴开始凝结在热电偶表面。微处理器任由凝结的水来控制热电偶的温度。水的凝结所放出的热量使热电偶的温度上升,最终在一定温度时,停止凝结。该稳定状态可在放入样品后一分钟达到。该稳定温度即为露点温度(TD)。在分辨率为0.0003摄氏度时,最终仪器显示的读数与露点温度降低程度成比例。因为露点温度下降跟蒸汽压是函数关系,仪器可进行校准,测量结果直接显示通用的渗透压浓度单位(毫摩尔/千克)
  5、冰点和露点渗透压方法的优缺点
  (1)冰点渗透压仪采用冰点低压原理,测试结果精确,重复性好,线性好。冰点渗透压仪样品测试探针外露,直接插入样品内部测量,擦拭清洁简单方便,使用寿命长,采用半导体制冷,免日常维护设计。(2)露点渗透压仪应用沸点升高原理,水蒸气压技术,将溶液加热使之蒸发,来测量样品渗透压,电热丝加热使用寿命与精度,与冰点渗透压仪相比,测试结果不如冰点准确重复性也较差。每测试一批样品后需要清洗热电偶,因热电偶在仪器内部,清洗时需要拆开仪器,而且热电偶很容易破碎,需要经常更换。(3)露点渗透压仪优缺点:不能用来检测乙醇等挥发性溶液的样品,尤其是受热易分解的样品,对生物样品有影响,会引起蛋白质等胶体物质变性或分解。与冰点下降法比较,灵敏度较低。适合悬浮颗粒或者粘稠度较大,半固体,动植物组织切片等。
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