冰点渗透压的物理原理A．当一溶质溶解在纯净的溶剂中时，溶剂会发生如下变化：1.冰点降低2.沸点升高3.渗透压增加4.蒸汽压降低这些就是所谓的溶剂的依数性或浓度属性。

在合理的限度内，溶质浓度比例的直接改变，即溶液中颗粒的数量的变化。

依数性和冰点的测试，使得溶液的浓度可以很容易的准确的测出。

纯水的冰点在大气压下是0ºC。

1摩尔的非电解质溶液如，葡萄糖，溶解到1kg水中，理想情况下，冰点会降低1.86ºC。

这个数值是水冰点下降的恒量。

冰点的下降还取决于溶质的电解程度。

如果溶质是离子的，每个离子种类的冰点都降低1.86ºC。

例如，如果1摩尔的氯化钠在1kg的水中完全分解为两个离子（Na和 Cl‾），冰点会降低3.72ºC。

然而，分解不可能是彻底的。

溶质分子间的干扰会降低分解程度，一个因数，有时称之为渗透压系数，在D节中会有说明。

在两种成分的溶液中，例如，溶解在水中的葡萄糖或氯化钠，可以测冰点并且用方程或一个查看表可以很容易的确定浓度。

然而方程和查看表因溶质不同而不同。

在成分复杂的溶液中，所有电离的，没分解的的都会导致冰点的下降并且各个溶质的浓度也难确定。

各种依数性都后类似的问题。

尽管每个依数性都随着溶质浓度的直接比例而变化，但每个依数性都需要一个不同的基本的测量单位。

渗透压重量浓度是浓度测量的通用单位，可以用于关联所有的依数性和其它浓度单位。

然而，因为它的普遍性，大多渗透压测定法应用时都把渗透压重量浓度作为基本的浓度单位而不采用其它转换因数。

B．仪表配置Fiske渗透压仪就是用来通过对冰点的测试而精确的确定溶液的浓度。

Fiske渗透压仪采用了高度精确的电子温度计传感试样的温度，控制过冷的程度和冷凝感应并测量试样的冰点。

2 mOsm/kg H2O是常规的误差。

C．冰点热力学最快杰，最精确的测量溶液冰点的方法是让其在冰点以下进行过冷处置，然后机械的地诱导试样冷凝。

聚变的热量突然释放促使试样的温度上升达到一个瞬时的坪，在那里液体/固体是保持平衡的。

平衡的温度，定义上，就是溶液的冰点。

液体/固体达到平衡并保持平衡的时间是试样，周遭环境和周围导热物质的能力间的温度差异的函数。

试样的制冷速度要快，但也不能太快使得过冷而不受控制。

如果在坪中试样容器和/或探针的温度比试样的温度低（或高），热流就会曲解冷凝曲线。

灵敏的热敏电阻探针监测试样的温度，控制过冷的程度和冷凝感应并测量试样的冰点。

自动的探针中心最小化坡度并确保得到一致，精确的试样的温度的测量值。

全自动操作最小化了由于操作技巧导致的不精确性。

平日里多注意程序的简单维修（例如，热转换流体补充物，搅拌/冷凝线路的清洁，空气过滤器清洗）会确保持续高效的运转。

图1 阐释了当试样经过制冷圈时试样的温度，并显示仪器在不同阶段的运行状况。

D．定义溶液。

同质的溶剂和溶质的混合物：1.溶剂是主要的成分；2.溶质是次要的成分。

浓度。

给定量的溶剂的中溶质的量。

溶质的量通常表示为摩尔，例如克分子重量。

一摩尔=6.02x10²³个分子（Avogadro's number）。

一摩尔的葡萄糖（180.2g）和一摩尔的氯化钠（58.4g）各自包含分子的Avogadro's number。

浓度的基本单位是：重量摩尔溶度：每千克纯溶剂中溶质的摩尔数。

渗透压重量浓度：每千克溶剂中溶质颗粒的摩尔渗透压。

A节已经解释过，大多电离的溶质不能完全分解。

渗透压重量浓度就是考虑到电离效应的浓度单位。

渗透压重量浓度=mOsm/kg H2O=ØnC。

此处：Ø=渗透系数，说明分子电离的程度。

N=一分子电离后的颗粒数C=溶液的重量摩尔浓度渗透压重量浓度通常表示为mOsm/kg一毫渗量（mOsm）是10‾³摩尔渗透压。

其它相关的浓度单位：容积摩尔浓度：每升溶液中溶质的摩尔数渗透压容量浓度：每升溶液中溶质颗粒的摩尔渗透压。

尽管容积摩尔浓度和渗透压容量浓度在化学的一些分支中也是常用的测量单位，但是他们在渗透压仪中不常用，因为它们太以来于浓度（温度变化，水的容积随之也发生变化）。

然而，重量摩尔溶度和渗透压重量浓度却不会这样。

然而，如果结构简单稀释过的溶液，就可以在这些单位间转换，如果需要还可以象CRC化学和物理手册和E节可供参考的有Streg et al著的文章里一样，表述为“水溶液的浓度属性”。

冰点。

温度在液体和一物质结晶的过程中将保持平衡。

冰点降低。

当往一溶剂中加溶质时，溶剂的冰点会下降。

在水溶液中，每1千克水中一毫渗量的溶质的冰点下降1.86毫摄氏度（mºC）.过冷。

温度在冰点以下时，一物质保持液体状态的趋势。

结晶温度。

水溶液在过冷情况下会凝结（如，结晶）。

过冷时，结晶形是搅拌溶液形成的。

（通过凝结脉冲，嗡嗡声）。

结晶温度是结晶时的温度。

在结晶过程中，，聚合的热量会提高试样的温度到冰/水冰点的坪。

聚合的热量。

当溶液中活动的分子凝结成坚硬的结晶物时，热量会完全释放。

冰点坪。

结晶形成后，在冰和液体共存平衡的情况下，温度保持恒定。

（见图1）E．参考文献“血清，尿液和生物学中流体通过冰点的确定来测量渗透压重量浓度”， Joseph H. Holmes, M.D.“水溶液的浓度属性”在CRC化学和物理手册的第D-221节，70th Edition, CRC Press, 1989-1990.“等渗的溶液“在Miscellaneous Tables section of the MERCK INDEX, Eleventh Edition, Merck&Co., Inc., 1989. “渗透压重量浓度和渗透压容量浓度之间的差别“， W.H. Streng, H.E. Huber 和J.T. Carstensen, J.Pharma. Sci., 67:3, PP 384-386.快速制冷——加样试管制冷过程中，它本身和试样的探针咬合，并按下START（启动）键。

试样开始快速制冷。

屏幕上显示“试样冷凝”字样。

慢速制冷——当试样的温度达到0ºC时，显示器开始共计并且制冷的速度慢了。

制冷——当试样被有效的过冷时，机械脉冲就引导试样冷凝。

聚合的热量——试样冷凝时，聚合的热量渐近地温暖试样使其接近冰点。

显示快速倒数，然后当试样的温度和冰点接近保持平衡时减慢。

坪——当试样的温度达到冰点时显示器上的数据保持恒定。

示值读数——当试样的温度在冰点坪上保持恒定时，显示器显示“渗透压重量浓度 xxx mOsm”并且操作头抬升。

此时仪器准备进行下次测试。

110型渗透压仪用户手册安装1. 准备工作台空间。

110型的尺寸大小列在了I.D.节。

仪器的下方应该保持清洁，并且在其左侧和后部要留有足够的空间以免阻碍空气的流通。

定位并测试地面插口。

三管脚，110-130V或200-250V，50-60Hz地面接口可以持续的供应1.25安培（1安培200-250V），满足5英尺高的仪器的需要。

电压的说明在B节。

110型带有一个三线线路。

如果要接外线，也必须是三线接地型的。

如果电源插口是两孔的，没有接地插孔，让一个专业的电工技师提供一个接地插头。

110型的控制面板后的电源插座的接地插孔可以接到传感元件附近的用来减震消声的箱子。

如果仪器不能正确接地，运行会受损，安全的隐患也随之而来。

只是简单的把仪器插头插进接地插座里是远远不够的。

检测插座，记录结果。

3. 获得不是由厂商提供的需要的项目：建议用一个窄的尖头的精确到１５μL移液管来配置试样。

软的，非棉绒的，非电离的纸纤维用来擦拭移液管头。

拆开仪器的包装。

一定在用户手册前面的进一步操作之前（BEFORE PROCEEDING FURTHER）页打开仪器的包装。

插在用户手册中的装箱单列出的仪器都必须正确的操作。

如果其中的任何部件遗失了，或损伤了，请在进一步操作之前，联系你们的经销商或Fiske Associates。

B. 电源的选择启动机器之前，一定要确保在试样冷凝阱（图3，项目1）中有空的试样试管，测试头（图3，项目3）朝下保护试样的探针并且要确信正确使用仪器。

Fiske 110型微样品量渗透压仪电源是50-60Hz，可以连接到100-130V或200-250V的电压范围内。

检查仪器后的保险丝固定器中的电压指示器（见图2）。

如果电量输出是交流电要连接到仪器上，必须在100-130V之间，指针要显示120V；如果电量输出的交流电的范围在200-250V之间，指针应该显示240V。

注意只能使用120V或240V。

不可以连接其他位置。

如果电压选对了，就可以照如下的步骤完成（请参考图2确定各个说明书中定义的部件的具体位置）切断电源开关（o）从仪器后部拔下电源线拉出保险丝支架从槽里拉出电压采集卡注意千万不要拔掉或卸下电压显示器；它是松松地连在采集卡上的。

用右手拿着采集卡，使卡印有电压的一面朝想您，正确的电压在左边。

保持正确的电压向左，在槽里滑动电压显示器直至显示器的指针指向右，选定的电压的对立面。

把电压显示器的内置薄板插入卡右侧的切口并且自然的卡在那里。

将卡的一边插入卡槽，使得选定的电压朝向保险丝。

在重新安装保险丝支架之前，检查标志在保险丝上的数值：100-130V可以使1.25安培的延迟保险丝；200-250V可以使用1安培的延迟保险丝。

如果不正确一定要替换。

电压指示器仍然在采集卡的边缘的切口中，把它重新安在保险丝支架上。

电压指示器的指针应该笔直的安装到保险丝支架上电压指示器的任一插孔中。

检查电压指示器指针在对应的电压指示器插孔中是否可见。

如果处于错误的指示器插孔中，请重复第三步到十一步。

C. 供电如果照A，B节所述检查了电源输出口和仪器的电压选项器：确保在试样冷凝阱（图3，项目1）中有空的试样试管，测试头（图3，项目3）保持朝下。

把电源线连接到仪器和电源输出口。

打开电源（I）。

110型每次接通电源时，它会自动进入安装和自我诊断程序，这要持续1分钟。

显示器会继续地显示软件的版本号，程序块和试样探针槽#’s,和“进行诊断”（Running Diagnostics）。

诊断完成时，显示“渗透压仪进入备用状态”(Osmometer Ready)（或）同意的法语，德语或西班牙语）。

此时所有的信息都是都显示为某中语言。

为了避免由于不熟悉显示的语言而产生误解，参看VII.D.9节的“Select Language”选择语言说明选择不同的显示语言。

把软件的版本号，指针装置记录到用户指南封底的维修登记表中以供参考。

110型渗透压已经在工厂校准过。

指针和校准的防护措施如果电源突然断电，立刻关闭110型渗透压仪。

电恢复（确保内电路恢复正常）后，让它关闭至少5秒钟，即使电恢复是瞬时的。