หลักการและการประยุกต์ใช้การวัดแรงดันออสโมติก

หลักการและการประยุกต์ใช้การวัดแรงดันออสโมติก

1. แรงดันออสโมติก

แรงดันออสโมติกหมายถึงแรงดึงดูดของอนุภาคตัวถูกละลายในสารละลายในน้ำ ขนาดของแรงดันออสโมติกของสารละลายขึ้นอยู่กับจำนวนของอนุภาคตัวถูกละลายในปริมาตรต่อหน่วยของสารละลาย: ยิ่งมีอนุภาคของตัวถูกละลายมาก นั่นคือ ความเข้มข้นของสารละลายยิ่งสูง แรงดึงดูดต่อน้ำก็จะยิ่งมากขึ้น และแรงดันออสโมติกของสารละลายก็จะยิ่งสูงขึ้น ; ในทางกลับกัน อนุภาคที่ละลายได้น้อยกว่า นั่นคือ ยิ่งความเข้มข้นของสารละลายต่ำลง แรงดึงดูดต่อน้ำก็จะยิ่งน้อยลง และแรงดันออสโมติกของสารละลายก็จะยิ่งต่ำลง

2. การประยุกต์ใช้แรงดันออสโมติก

ส่วนใหญ่จะใช้ในการตรวจจับแรงดันออสโมติกของสารละลาย แรงดันออสโมติกของเลือด ปัสสาวะ และอุจจาระของมนุษย์ แรงดันออสโมติกของยาหยอดตา และแรงดันออสโมติกของของเหลวเพาะเลี้ยงเซลล์ (ในไอออนของเกลืออนินทรีย์ต่างๆ ที่ประกอบกันขึ้น ของเหลวนอกเซลล์ เนื้อหาตรง ข้อดีที่ชัดเจนคือ Na plus และ Cl- และมากกว่าร้อยละ 90 ของแรงดันออสโมติกของของเหลวนอกเซลล์มาจาก Na plus และ Cl- ที่ 37 องศา แรงดันออสโมติกของพลาสมาของมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 770kPa ซึ่งเทียบเท่ากับแรงดันออสโมติกของของเหลวในเซลล์) ฯลฯ แรงดันออสโมติกของสารชีวเคมี การตรวจหาพิษจากการกลืนกิน การตรวจสอบความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ออสโมติก การกำหนดสถานะปริมาณน้ำในนักกีฬา แรงดันออสโมติกของอาหารและเครื่องดื่ม เป็นต้น

3. หลักการตรวจจับแรงดันออสโมติก หลักการทางกายภาพของแรงดันออสโมติก

เมื่อตัวถูกละลายละลายในตัวทำละลายบริสุทธิ์ ตัวทำละลายจะผ่านการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้:

(1) ความกดอากาศที่จุดเยือกแข็ง △Tf＝Kf×m

(2) ความดันไอลดลง △Pv＝Kv×m

(3) จุดเดือดเพิ่มขึ้น △Tb＝Kb×m

(4) แรงดันออสโมติกเพิ่มขึ้น △Po＝Ko×m

ในสูตร Kf, Kv, Kb และ Ko เป็นค่าคงที่ทั้งหมด และ m คือความเข้มข้นของโมลาร์โดยน้ำหนัก มันเกี่ยวข้องกับจำนวนอนุภาค (โมเลกุล ไอออน) ของตัวถูกละลายในสารละลายจำนวนหนึ่งเท่านั้น และไม่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติของตัวถูกละลาย คุณสมบัติเหล่านี้เรียกว่า "คุณสมบัติการทำงานร่วมกัน" ของสารละลายเจือจาง

5. การคำนวณแรงดันออสโมติก

โดยปกติหน่วยของออสโมลาลิตีจะแสดงเป็นมิลลิโอโมลของตัวถูกละลายต่อกิโลกรัมของตัวทำละลาย เช่น mOsmol/kg ความเข้มข้นมิลลิโอสโมล (mOsmol/kg) {{0}} [กรัมของตัวถูกละลายที่ละลายในตัวทำละลายแต่ละกิโลกรัม (g/kg)/น้ำหนักโมเลกุล (g)] × n × 1,000 โดยที่ n คือจำนวนของอนุภาค เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของตัวละลายละลายในสารละลายในอุดมคติ เช่น กลูโคส n=1 โซเดียมคลอไรด์หรือแมกนีเซียมซัลเฟต n=2 แคลเซียมคลอไรด์ n=3 โซเดียมซิเตรต n{{5} }. ในช่วงทางสรีรวิทยาและสารละลายที่เจือจางมาก ออสโมลาริตีมีค่าเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากค่าที่คำนวณได้ภายใต้สถานะอุดมคติ เมื่อความเข้มข้นของสารละลายเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับค่าในอุดมคติ ออสโมลาริตีที่แท้จริงจะลดลง เช่น คลอไรด์ 0.9 เปอร์เซ็นต์ สำหรับการฉีดโซเดียม ออสโมลาริตีในอุดมคติคือ 2×9/58.4×1000=308mOsmol/kg แต่ที่จริงแล้วอยู่ที่ ความเข้มข้นนี้ n ของสารละลายโซเดียมคลอไรด์น้อยกว่า 2 เล็กน้อย และค่าที่วัดได้จริงคือ 286mOsmol/kg ซับซ้อน ออสโมลาลิตี้ทางทฤษฎีของสารผสม เช่น การฉีดโปรตีนไฮโดรไลซ์นั้นไม่ง่ายที่จะคำนวณ ดังนั้นมักจะแสดงด้วยค่าที่วัดได้จริง