2.2.35. Осмоляльность
Осмоляльность — это показатель, позволяющий оценить суммарный вклад различных растворенных веществ в осмотическое давление раствора. Приближенный расчет осмоляльности %m водного раствора проводят по формуле:
где:
J — суммарное число ионов, образующихся из одной молекулы растворенного
вещества в результате диссоциации. В случае, если растворенное
вещество не диссоциирует на ионы, J = 1; т — моляльность раствора, т.е. число молей растворенного вещества на
килограмм растворителя; Ф — моляльный осмотический коэффициент, учитывающий взаимодействие между
ионами противоположного знака в растворе и зависящий от величины т.
По мере усложнения состава раствора усложняется и определение
величины Ф.
Единицей осмоляльности является осмоль на килограмм растворителя (осмоль/кг), но на практике обычно используется единица милллиосмоль на килограмм растворителя (мосмоль/кг).
Осмоляльность определяют по понижению температуры замерзания раствора, если нет других указаний в частной статье. Зависимость между осмоляльностью и понижением температуры замерзания ЛТ выражают соотношением:
DT
X m = 100 мосмоль / кг
1,86
Прибор. Составными частями прибора (осмометра) являются:
приспособление для охлаждения сосуда с измерительной кюветой;
система для измерения температуры, состоящая из чувствительного к температуре сопротивления (термистора) с соответствующим устройством для измерения тока или разности потенциалов. Измерительное устройство может быть градуировано в градусах понижения температуры или непосредственно в единицах осмоляльности;
как правило, приспособление для перемешивания образца.
Методика.
Готовят
стандартные растворы в соответствии
с таблицей 2.2.35.1.
Устанавливают
нулевое значение на шкале прибора,
используя воду
Р. Проводят
градуировку прибора, используя
стандартные растворы: помещают от 50
мкл до 250 мкл стандартного раствора в
измерительную ячейку и начинают
охлаждение системы. Чтобы предотвратить
переохлаждение, измерительное устройство,
как правило, программируют на работу
при температурах более низких, чем
ожидаемое криоскопическое понижение
температуры.
Соответствующее устройство указывает на достижение равновесия. Перед каждым измерением ячейку ополаскивают соответствующим стандартным раствором.
Те же операции проводят с испытуемым раствором. При этом перед каждым измерением кювету ополаскивают испытуемым раствором. Результаты либо непосредственно определяют по шкале прибора, либо рассчитывают по измеренному понижению температуры замерзания. Результаты считают достоверными, если полученное значение осмоляльности испытуемого раствора не выходит за пределы значений осмоляльности двух стандартных растворов, использованных для калибровки.
Наряду с понятием «осмоляльность» в практике используется понятие «осмолярность». Аналогично осмоляльности осмолярность - показатель, позволяющий оценить суммарный вклад различных растворенных веществ в осмотическое давление раствора.
Данные показатели близки и отличаются друг от друга только различным способом выражения концентрации растворов — моляльной и молярной.
Осмоляльность — количество осмолей на 1 кг растворителя;
Осмолярность — количество осмолей на 1 л раствора.
Для идеальных растворов масса осмоля, в граммах, представляет собой отношение грамм-молекулярной массы вещества к числу частиц или ионов, образующихся при его растворении.
Для разбавленных растворов, близких к идеальным, осмоляльность и осмолярность могут быть рассчитаны теоретически.
Осмолярность идеальных растворов может быть рассчитана по формуле: концентрация вещества ■ количество частиц
Осмолярность =
молекулярная масса
где:
концентрация вещества - количество растворенного вещества на литр раствора, в граммах;
количество частиц — число частиц или ионов, образующихся при растворении одной молекулы вещества.
# Единицей осмолярности является осмоль на литр раствора (осмоль/л), но на практике обычно используется единица миллиосмоль на литр раствора (мосмоль/л).
При повышении концентрации раствора взаимодействие между частицами вещества возрастает и фактическая осмолярность понижается по сравнению с осмолярностью идеального раствора. Теоретический расчет осмолярности растворов веществ с большой молекулярной массой (например, белковых гидролизатов) и высококонцентрированных растворов невозможен. В таких случаях определяют осмоляльность экспериментальным путем по понижению температуры замерзания раствора или по понижению давления пара над раствором. Понижение температуры замерзания на 1.86°С и понижение давления пара на 0.3 мм рт.ст. при температуре 25°С соответствует 1 осмолю на килограмм воды.
Растворы, равные по осмоляльности (осмолярности) 0.9 % раствору натрия хлорида, называют изотоничными.
Наряду с прибором, описанным выше, для определения осмоляльности могут использоваться также осмометры, основанные на измерении давления пара над раствором. Они требуют малого объема вводимой пробы (около 5 мкл), при этом точность и правильность определения сравнима с величинами, получаемыми на приборах, основанных на измерении температуры замерзания.
В осмометрах, основанных на измерении понижения температуры замерзания, объем вводимой пробы образца можно варьировать.
Указание значения осмоляльности (осмолярности) в маркировке препаратов. Значение осмоляльности (осмолярности) необходимо указывать на этикетках инфузионных растворов.