1. 如何求渗透压
简单的说渗透压是指溶质微粒对水的吸引力,所以渗透压与微粒的数目多少有关.
1886年范特霍夫(J.H.van’t Hoff)根据实验数据得出一条规律:对稀溶液来说,渗透压与溶液的浓度和温度成正比,它的比例常数就是气体状态方程式中的常数R.用方程式表示如下:
π=cRT
式中π为稀溶液的渗透压,c为物质的量的浓度,R为气体常数,T为热力学温度.
2. 关于渗透压公式
(2)稀溶液渗透压大小的计算方法扩展阅读
所谓溶液渗透压,简单的说,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。
反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,对水的吸引力越弱,溶液渗透压越低。即与无机盐、蛋白质的含量有关。
在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na⁺和Cl⁻,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na⁺和Cl⁻。在37℃时,人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。
依数性质:
由于平衡渗透压遵循理想气体定律(稀溶液中忽略溶质分子的相互作用),这个数学推导过程在这里省略,最后可以得出范特霍夫关系:π=cRT(或π=kTN/V;N/V为分子数密度);
从公式可知溶液的渗透压只由溶质的分子数决定,因而渗透压也是溶液的依数性质。这个关系给出的不是真正的压强,而是阻止渗透流可能需要的压强,即系统达到平衡所需要的压强差。
3. 渗透压大小怎么比较
取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,对水的吸引力越弱,溶液渗透压越低。
与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。在37℃时,人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。
(3)稀溶液渗透压大小的计算方法扩展阅读:
渗透压的影响因素:
1、在温度一定时,稀溶液的渗透压力与溶液的浓度成正比;在浓度一定时,稀溶液的渗透压力与热力学温度成正比。
2、在一定温度下,溶液的渗透压与单位体积溶液中所含不能通过半透膜的溶质的粒子数(分子数或离子数)成正比,而与溶质的本性无关。
3、对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。渗透压与溶液中不能通过半透膜的微粒数目和环境温度有关。
4. 关于溶液渗透压计算的辅助公式个人觉得有点问题,还得请教各位化学高手!拜托了各位 谢谢
可能是单位换错了,
稀溶液的渗透压公式:π=RT*n/V,其中π为溶液的渗透压,V为溶液的体积,n为溶质的物质的量,R为气体常数,T为绝对温度
这是范特荷甫给出的
5. 渗透浓度的计算公式是什么
渗透浓度计算公式:πV=nRT或π=cRT。
其中:π:渗透压;V:溶液体积;n:物质的量;c:物质的量浓度;R:理想气体常数;T:热力学温度。单位是开尔文,即热力学温度永远比摄氏温标的温度数值大273.15,T不可能达到0K,这就是常说的绝对零度不可能达。
渗透压定义
对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,对水的吸引力越弱,溶液渗透压越低。即与无机盐、蛋白质的含量有关。
6. 临床上输液渗透压的计算原理是什么
临床上输液渗透压的计算
临床上用渗透克分子量(简称渗量,osm)或渗透毫克分子量, mosm)作为体液渗透压的单位,1000毫渗量=1渗量。计算的原理是根据稀溶液的依数性,即渗透压大小由溶液中溶质的质点数目所决定。1毫渗量为1毫克分子(mM)(非电解质)或一毫克离子(电解质)所产生的渗透压。因此,不离解的非电解质,如葡萄糖1毫克分子(1mM)= 1mosm。若为二价离子,如Mg2+或SO42-,则2mEq=1mM=1mosm。显然1mM的NaCl=2mosm,而1mM的CaCl2=3mosm。溶液中不同离子的浓度,若以毫克当量表示,则单位容量中阳离子的毫克当量数必然与阴离子的毫克当量数相等。故离子浓度用毫克当量表示比较方便。正常人体液中阳离子Na+(140mEq/L)、Ca2+ (5mEq/L)、K+(5mEq/L)、Mg2+(3mEq/L),共产生149mmol/L的渗透压,故体液(包括血浆)渗透压平均为298mmol/L,正常范围为280~310mmol/L。因此,从临床的观点凡输液的渗透压力为298mmol/L,则认为与血浆等渗。所以制备等渗输液,需要基本上符合上述要求
7. 血浆渗透压计算公式是什么
渗透压计算公式:π=cRT。
其中,π为稀溶液的渗透压,c为溶液的浓度,R为气体常数,n为溶质的物质的量,T为绝对温度。
根据范氏定律,渗透压与溶液的浓度和温度成正比,它的比例常数就是气体状态方程式中的常数R,并据此导出了范氏渗透压公式。
血浆渗透压约为313mOsm/kgH2O,相当于7个大气压708.9kPa(5330mmHg)。血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质,特别是电解质,称为晶体渗透压。由于血浆与组织液中晶体物质的浓度几乎相等,所以它们的晶体渗透压也基本相等。
含义
血浆蛋白一般不能透过毛细血管壁,所以血浆胶体渗透压虽小,但对于血管内外的水平衡有重要作用。由于血浆和组织液的晶体物质中绝大部分不易透过细胞膜,所以细胞外液的晶体渗透压的相对稳定,对于保持细胞内外的水平衡极为重要。
等渗溶液与等张溶液在临床或生理实验使用的各种溶液中,其渗透压与血浆渗透压相等的称为等渗溶液(如0.85%NaCI溶液),高于或低于血浆渗透压的则相应地称为高渗或低渗。
8. 什么是渗透压计算公式
渗透压计算公式:π=cRT。
其中,π为稀溶液的渗透压,c为溶液的浓度,R为气体常数,n为溶质的物质的量,T为绝对温度。
根据范氏定律,渗透压与溶液的浓度和温度成正比,它的比例常数就是气体状态方程式中的常数R,并据此导出了范氏渗透压公式。
(8)稀溶液渗透压大小的计算方法扩展阅读:
将溶液和水置于U型管中,在U型管中间安置一个半透膜,以隔开水和溶液,可以见到水通过半透膜往溶液一端跑,若于溶液端施加压力,而此压力可刚好阻止水的渗透,则称此压力为渗透压,渗透压的大小和溶液的重量摩尔浓度、溶液温度和溶质解离度相关。
因此有时若得之渗透压的大小和其他条件,可以反推出大分子的分子量。范特霍夫因为渗透压和化学动力学等方面的研究获得第一届诺贝尔化学奖。
9. 渗透压的大小和溶液浓度的关系
溶液的渗透压π=crt
式中π为稀溶液的渗透压,v为溶液的体积,c为溶液的浓度,r为气体常数,n为溶质的物质的量,t为绝对温度
所以渗透压与物质的量浓度成正比,而物质的量浓度与质量浓度成正比,所以质量浓度越大,渗透压就越大
10. 关于渗透压的!
渗透压(osmotic pressure)用以阻止纯水中水分子通过半透膜进入水溶液中所加的外压。将水溶液(S)放入下端封以半透膜的粗玻璃管中,在管内溶液上方装有不漏水的活塞,将此装置放入纯水中,水分子将通过半透膜进入溶液中。如果在溶液上方加以正外压,其大小恰好阻止水分子净进入膜内,溶液与纯水达到渗透平衡,这时外压力及其数值称为该溶液(在给定温度及该浓度下)的渗透压。其数值与其浓度成正比,稀溶液的渗透压可根据范荷夫公式计算:P=iCRT。C:溶液的摩尔浓度;R:气体常数(0.083升·巴摩尔-1·度-1);i:渗透常数,i=1+(n-1)α;n:1分子解离后所得离子数,α:电离度;T:绝对温度。
渗透作用是自然界的一种普遍现象,它对于人体保持正常的生理功能有着十分重要的意义。下面讨论渗透作用的基本原理、渗透压及其在医学上的意义。
一、渗透现象和渗透压
在蔗糖浓溶液上小心加入一层清水,水分子即从上层渗入下层,蔗糖分子也由下层涌入上层,直到蔗糖溶液的浓度均匀为止。一种物质的粒子自发地分布于另一种物质中的现象称为扩散。
如果将蔗糖水溶液与水用半透膜隔开(图1-2甲),使膜内和膜外液面相平,静置一段时间后,可以看到膜内溶液的液面不断上升(图1-2乙),说明水分子不断地透过半透膜进入溶液中。溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透现象。不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现象发生。
半透膜是一种只允许某些物质透过,而不允许另一些物质透过的薄膜。上面实验中的半透膜只允许水分子透过,而蔗糖分子却不能透过。细胞膜、膀胱膜、毛细血管壁等生物膜都具有半透膜的性质。人工制造的火棉胶膜、玻璃纸等也具有半透膜的性质。
上述渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过半透膜,而水分子却可以自由通过半透膜。由于膜两侧单位体积内水分子数目不等,水分子在单位时间内从纯水(或稀溶液)进入蔗糖溶液的数目,要比蔗糖溶液中水分子在同一时间内进入纯水(或稀溶液)的数目多,因而产生了渗透现象。渗透现象的产生必须具备两个条件:一是有半透膜存在,二是半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。
图1-2是渗透过程的示意图,图中v入表示水分子进入半透膜内的速度,v出表示膜内水分子透出到膜外的速度。甲表示渗透刚开始,乙表示渗透不断进行,管内液面不断上升。但是液面的上升不是无止境的,而是达到某一高度时便不再上升(图1-2丙),此时,v入=v出,渗透达到平衡状态即渗透平衡。阻止纯溶剂向溶液中渗透,在溶液液面上所施加的压力为该溶液的渗透压。
如果被半透膜隔开的是两种不同浓度的溶液,这时液柱产生的静液压,既不是浓溶液的渗透压,也不是稀溶液的渗透压,而是这两种溶液渗透压之差。
渗透压的单位用Pa或kPa表示。
渗透压是溶液的一个重要性质,凡是溶液都有渗透压。渗透压的大小与溶液的浓度和温度有关。
二、渗透压与浓度、温度的关系
1886年范特荷甫(van’t Hoff)根据实验数据得出一条规律:对稀溶液来说,渗透压与溶液的浓度和温度成正比,它的比例常数就是气体状态方程式中的常数R。这条规律称为范特荷甫定律。用方程式表示如下:
πV=nRT
或π=cRT(1-5)
式中π为稀溶液的渗透压,V为溶液的体积,c为溶液的浓度,R为气体常数,n为溶质的物质的量,T为绝对温度。
式(1-5)称为范特荷甫公式,也叫渗透压公式。常数R的数值与π和V的单位有关,当π的单位为kPa,V的单位为升(L)时,R值为8.31kPa•L•K-1•mol-1。
范特荷甫公式表示,在一定温度下,溶液的渗透压与单位体积溶液中所含溶质的粒子数(分子数或离子数)成正比,而与溶质的本性无关。
对于稀溶液,c近似于质量摩尔浓度,因此上式又可写成
π=mBRT
对于相同cB的非电解质溶液,在一定温度下,因为单位体积溶液中所含溶质的粒子(分子)数目相等,所以渗透压是相同的。如0.3mol•L-1葡萄糖溶液与0.3mol•L-1蔗糖溶液的渗透压相同。但是,相同cB的电解质溶液和非电解质溶液的渗透压则不相同。例如,0.3mol.L-1NaCl溶液的渗透压约为0.3mol.L-1葡萄糖溶液渗透压的2倍。这是由于在NaCl溶液中,每个NaCl粒子可以离解成1个Na+和1个Cl-。而葡萄糖溶液是非电解质溶液,所以0.3mol•L-1NaCl溶液的渗透压约为0.3 mol•L-1葡萄糖溶液的2倍。
由此可见,渗透压公式中,对电解质溶液来说,浓度cB(或mB)是1升溶液中能产生渗透效应的溶质分子与离子总物质的量,称为渗透物质的量浓度。
通过测定溶液的渗透压,可以计算溶质的相对分子质量。如果溶质的质量为m,摩尔质量为M。实验测得溶液的渗透压为π,则该溶质的相对分子质量(数值等于摩尔质量)可通过下式求得:
(1-6)
式(1-6)主要用于测定高分子(蛋白质等)的相对分子质量。
渗透压公式在医疗工作中有其现实意义。人体血液的渗透压在正常体温(37℃)时约为769.9kPa。要配制与血液渗透压相等的溶液,即可由渗透压公式计算出溶液的浓度。
三、渗透压在医学上的意义
(一)等渗、低渗、高渗溶液
渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液。渗透压不同的两种溶液,把渗透压相对高的溶液叫做高渗溶液,把渗透压相对低的溶液叫做低渗溶液。对同一类型的溶质来说,浓溶液的渗透压比较大,稀溶液的渗透压比较小。因此,在发生渗透作用时,水会从低渗溶液(即稀溶液)进入高渗溶液(即浓溶液),直至两溶液的渗透压达到衡为止。
在医疗实践中,溶液的等渗、低渗或高渗是以血浆总渗透压为标准。即溶液的渗透压与血浆总渗透压相等的溶液为等渗溶液。溶液的渗透压低于血浆总渗透压的溶液为低渗溶液。溶液的渗透压高于血浆总渗透压的溶液为高渗溶液。
给伤病员进行大量补液时,常用与血浆等渗的0.154mol•L-1 NaCl溶液(生理盐水),而不能用0.256 mol•L-1NaCl的高渗溶液或0.068 mol•L-1NaCl的低渗溶液。这是与血浆渗透压有关的问题。下面讨论红细胞分别在这三种NaCl溶液中所产生的现象。
将红细胞放到0.068 mol•L-1 NaCl溶液中,在显微镜下可以看到红细胞逐渐膨胀,最后破裂。医学上称这种现象为溶血。这是因为红细胞内液的渗透压大于0.068mol·L-1NaCL溶液渗透压,因此,水分子就要向红细胞内渗透,使红细胞膨胀,以致破裂.如将红细胞放到0.256mol·L-1NaCL溶液中,在显微镜下可以看到红细胞逐渐皱缩,这种现象称为胞浆分离.因为这时红细胞内液的渗透压小于0.256mol·L-1NaCL溶液的渗透压,因此,水分子由红细胞内向外渗透,使红细胞皱缩.如将红细胞放到生理盐水中,在显微镜下看到红细胞维持原状.这是因为红细胞与生理盐水渗透压相等,细胞内外达到渗透平衡的缘故.图1-3为细细胞在不同浓度NaCL溶液中的形态图。
图1-3 红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态未意图
在医疗工作中,不仅大量补液时要注意溶液的渗透压,就是小剂量注射时,也要考虑注射液的渗透压。但临床上也有用高渗溶液的,如渗透压比血浆高10倍的2.78mol·L-1葡萄糖溶液。因对急需增加血液中葡萄糖的患者,如用等渗溶液,注射液体积太大,所需注射时间太长,反而不易收效。需要注意,用高渗溶液作静脉注射时,用量不能太大,注射速度不可太快,否则易造成局部高渗引起红细胞皱缩。当高渗溶液缓缓注入体内时,可被大量体液稀释成等渗溶液。对于剂量较小浓度较稀的溶液,大多是将剂量较小的药物溶于水中,并添加氯化钠、葡萄糖等调制成等溶液,亦可直接将药物溶于生理盐水或0.278mol·L-1葡萄糖溶液中使用,以免引起红细胞破裂。
(二)毫渗透量浓度
人的体液中既有非电解质(如葡萄糖等),也有电解质(如NaCL,CaCL2,NaHCO3等盐类)。为了表示体液总的渗透压大小,医学上常用毫渗透量浓度来比较,简称毫渗量·升-1,用mOsm·L-1表示。这种浓度是溶液中能产生渗透作用的溶质的粒子(分子或离子)的总物质的量浓度。
例7分别计算0.278mol·L-1葡萄糖溶液和生理盐水(0.154mol·L-1NaCL)的毫渗透量浓度。
解:0.278mol·L-1葡萄糖溶液的毫渗透量浓度为:0.278×1000=278≈280(mOsm·L-1)生理盐水的毫渗透量浓度为:0.154×2×1000=308(mOsm·L-1)
由于在一定温度下,溶液的渗透压与溶液的毫渗量·升-1成正比,因此,常用它来衡量或比较溶液渗透压的大小.表1-4为正常人血浆中各种离子的毫渗量浓度.
从表4-1可看出,正常人血浆中各种离子的总浓度为151.0+139.5=290.5mOsm·L-1(血浆中非电解质如葡萄糖、尿素等含量较少,仅相当于5mOsm·L-1左右)。临床上规定血浆总渗量浓度正常范围是280~320mOsm·L-1。如果溶液的毫渗透量浓度处于这个范围以内,则为血浆的等渗溶液;小于此范围的溶液为低渗溶液;大于此范围的溶液则为高渗溶液。
表1-4 正常人血浆中各种离子的mOsm·L-1
正离子 mOsm·L-1 负离子 mOsm·L-1
Na+ 142 CL- 103
K+ 5 HCO3- 27
Ca+ 2.5 HPO42- 1
Mg2+ 1.5 SO42- 0.5
有机酸 6
蛋白质 2
总量 151.0 总量 139.5
由例7计算结果说明生理盐水为血浆的等渗溶液,0.278mol.L-1葡萄糖溶液为278mOsm·L-1近似于280mOsm·L-1,所以它也是血浆的等渗溶液.