溶液 一、溶液浓度的表示方法及有关计算 在生产和实验中,常用溶液中溶质的量与溶液(或溶剂)的量之比表示溶液的组成。而 溶质的量与溶液(或溶剂)的量常使用不同的物理量来表示,一般情况下,使用不同物理量 表示溶质和溶液(或溶剂)的量的表示方法,称为浓度:使用同一种物理量表示溶质和溶液 (或溶剂)的量的表示方法,称为分数。常见的溶液组成的表示方法有以下几种: (一)溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度 溶质B的物质的量浓度定义为:溶质B的物质的量除以溶液的体积,用符号©阳表示, 即: Ce=m/y 式中,B为溶质B的物质的量、V为溶液的体积。化学和医药学上物质的量浓度常用 molL、mmol-L小、或molL等单位表示。 物质的量浓度是最常用的溶液浓度的表示方法。在学习和实验中,经常进行有关物质的 量浓度的计算 【例】将0.1775克硫酸钠溶于水中,配成25.00ml溶液,计算所得溶液中Na和S0,2 的浓度。 0.0900(mol) 0.0250 Na:SO4 2Na'SO Imol 2mol 1mol ·6e=2cea=2x0.0500=0.100(moL Cso=Cs=0.0500 (mol-L-1) 故所得溶液中Na和S02的浓度分别为0.1000molL和0.0500molL, 当溶质含量较少时,为了使用方便,常用mmol-L-或umol+L作为浓度的单位.Imol-L 1=1000mmol-L,1 nmol-L=1000 umol-L。例如,生理盐水的coa为0.154molL4,也就 是154 m mol L. 2.质量浓度 溶质B的质量浓度定义为:溶液中溶质B的质量除以溶液的体积,用符号阳表示,即:
溶液 一、溶液浓度的表示方法及有关计算 在生产和实验中,常用溶液中溶质的量与溶液(或溶剂)的量之比表示溶液的组成。而 溶质的量与溶液(或溶剂)的量常使用不同的物理量来表示,一般情况下,使用不同物理量 表示溶质和溶液(或溶剂)的量的表示方法,称为浓度;使用同一种物理量表示溶质和溶液 (或溶剂)的量的表示方法,称为分数。常见的溶液组成的表示方法有以下几种: (一) 溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度 溶质 B 的物质的量浓度定义为:溶质 B 的物质的量除以溶液的体积,用符号 cB 表示, 即: cB=nB/V 式中,nB 为溶质 B 的物质的量、V 为溶液的体积。化学和医药学上物质的量浓度常用 mol·L-1、mmol·L-1、或 μmol·L-1 等单位表示。 物质的量浓度是最常用的溶液浓度的表示方法。在学习和实验中,经常进行有关物质的 量浓度的计算。 【例】 将 0.1775 克硫酸钠溶于水中,配成 25.00ml 溶液,计算所得溶液中 Na+和 SO4 2- 的浓度。 解: 0.0500( · ) 0.0250 Na SO Na SO / Na 0.1775/142 1 Na 2 4 2 4 2 4 2 4 = = = = - mol L V m M V n c S O S O ∵ Na2SO4 = 2 Na+ + SO4 2- 1mol 2mol 1mol ∴ Na N 2 4 2 a SO c + = c =2×0.0500=0.1000(mol·L-1) 2 4 2 4 N c SO a SO c -= =0.0500(mol·L-1) 故所得溶液中 Na+和 SO4 2-的浓度分别为 0.1000 mol·L-1 和 0.0500 mol·L-1。 当溶质含量较少时,为了使用方便,常用 mmol · L-1或 μmol·L-1 作为浓度的单位。1mol·L- 1=1000mmol·L-1,1mmol·L-1=1000μmol·L-1。例如,生理盐水的 cNaCl为 0.154 mol·L-1,也就 是 154 m mol·L-1。 2.质量浓度 溶质 B 的质量浓度定义为:溶液中溶质 B 的质量除以溶液的体积,用符号 ρB表示,即:
PB=m8 /V 式中,m为溶质B的质量,V为溶液的体积。质量浓度的单位为gL~以及mgL1。 【例】中国药典规定,生理盐水的规格为:0.5L生理盐水中含NC14.5g,计算生 理盐水中氯化钠的质量浓度。 解:pac1=m/V=4.5/0.5=9(gL1) 故生理盐水中氯化钠的质量浓度9gL。 医药上,由固态溶质配制溶液时,常用质量浓度表示溶液的组成。例如,50gL葡萄 糖溶液、9gL氯化钠溶液、12.5gL碳酸氢钠溶液等。 3.体积分数 溶质B的体积分数定义为:溶质B的体积与溶液总体积之比,用符号表示。即: 9n=Va/V 式中,B为纯溶质的体积,V为溶液的体积。 当纯溶质为液态(如酒精、甘油等)时,常用体积分数()表示溶液的组成。体积分 数可以用小数表示,亦可用百分数表示。例如,市售普通药用酒精为为0.95或9为 95%的酒精溶液:临床上,9箱为0.75或·m为75%的酒精溶液用做外用消毒剂(称为消 毒酒精),9为0.30~0.50的溶液用于高烧病人擦浴以降低体温。 【例】消毒酒精的体积分数pw=0.75,问500ml消毒酒精中含有纯酒精多少毫升? 解由阳=/ B=阳×/=0.75×500ml=375ml 故500ml消毒洒精中含有纯酒精为375ml。 4.质量分数 溶质B的质量分数定义为:溶质的质量与溶液的质量之比,用符号咖表示,即: m。 mm十m 式中,阳、mA、m分别表示溶质B、溶剂A、溶液的质量。质量分数可用小数表示 亦可用百分数表示。例如,市售浓硫酸的@g=0.98或=98%。 【例】100ml0m0.98,p=1.84gm的浓硫酸,含硫酸的质量为多少克 解:由p=g得:m=184gmr10m184g 50-0.98
ρB=mB/V 式中,mB为溶质 B 的质量,V 为溶液的体积。质量浓度的单位为 g·L-1 以及 mg·L-1。 【例】 中国药典规定,生理盐水的规格为:0.5 L 生理盐水中含 NaCl 4.5g,计算生 理盐水中氯化钠的质量浓度。 解: ρNaC l =mB/V =4.5/0.5=9(g·L-1) 故生理盐水中氯化钠的质量浓度 9g·L-1。 医药上,由固态溶质配制溶液时,常用质量浓度表示溶液的组成。例如,50 g·L-1 葡萄 糖溶液、9g·L-1 氯化钠溶液、12.5 g·L-1 碳酸氢钠溶液等。 3.体积分数 溶质 B 的体积分数定义为:溶质 B 的体积与溶液总体积之比,用符号 φB表示。即: φB=VB/V 式中,VB为纯溶质的体积,V 为溶液的体积。 当纯溶质为液态(如酒精、甘油等)时,常用体积分数(φB)表示溶液的组成。体积分 数可以用小数表示,亦可用百分数表示。例如,市售普通药用酒精为 φ 酒精为 0.95 或 φ 酒精为 95%的酒精溶液;临床上,φ 酒精为 0.75 或 φ 酒精为 75%的酒精溶液用做外用消毒剂(称为消 毒酒精),φ 酒精为 0.30~0.50 的溶液用于高烧病人擦浴以降低体温。 【例】 消毒酒精的体积分数 φ 酒精=0.75,问 500ml 消毒酒精中含有纯酒精多少毫升? 解 由 φB=VB/V VB=φB×V=0.75×500ml=375ml 故 500ml 消毒酒精中含有纯酒精为 375ml。 4.质量分数 溶质 B 的质量分数定义为: 溶质的质量与溶液的质量之比,用符号 ωB表示,即: ωB = A B B B m m m m m + = 式中,mB、mA、m 分别表示溶质 B、溶剂 A、溶液的质量。质量分数可用小数表示, 亦可用百分数表示。例如,市售浓硫酸的 ωB=0.98 或 ωB=98%。 【例】100ml ωB=0.98, =1.84 g·ml-1 的浓硫酸,含硫酸的质量为多少克? 解:由 V m 得:m=1.84 g·ml-1×100ml=184g ∵ ωB=0.98
由o,-% .mm=0.98×184g=180.3g 故含硫酸的质量是180.3g (二)溶液浓度表示方法之间的换算 在实验室和生产实际中,根据溶液的用途和习惯,经常采用不同的表示方法。例如,用 于进行化学反应的溶液,常用物质的量浓度:临床使用的溶液,常用质量浓度和体积分数。 同一溶液在不同用途中,其组成往往使用不同的表示方法来表示,因此有时必须进行换算。 1.质量浓度与物质的量浓度之间的换算 质量浓度p与物质的量浓度c的关系为: 6元 或 Pa=cuMg 式中,为B的摩尔质量,单位为gmoL:pm为质量浓度,单位为gL:c为物质 的量浓度,单位为moL。 【例】求0.154molL的NaC溶液的质量浓度是多少9 解:PAa=caM。=0.154 mol-L-1x58.5gmoL1=9gL 故0.154molL1的NaC溶液的质量浓度是9g-L。 2.质量分数与物质的量浓度之间的换算 质量分数与物质的量浓度c的关系为: ca=1000p 式中,h为B的摩尔质量,单位为gmor':p为溶液的密度,单位为kgL~或gmol 【例】已知市售浓盐酸的密度p=1.19kgL1、质量分数ω=0.37,计算该盐酸溶液的 物质的量浓度。 折cm=l00r元 CHc=0.37×1.19×1000/36.5=12(molL- 故该盐酸溶液的物质的量浓度为12molL'。 二、溶液的配制与稀释 (一)溶液的配制
由 m mB B ∴ mB =0.98×184g=180.3g 故含硫酸的质量是 180.3g。 (二) 溶液浓度表示方法之间的换算 在实验室和生产实际中,根据溶液的用途和习惯,经常采用不同的表示方法。例如,用 于进行化学反应的溶液,常用物质的量浓度;临床使用的溶液,常用质量浓度和体积分数。 同一溶液在不同用途中,其组成往往使用不同的表示方法来表示,因此有时必须进行换算。 1.质量浓度与物质的量浓度之间的换算 质量浓度 ρB与物质的量浓度 cB的关系为: B B B c M 或 B B B c M 式中,MB为 B 的摩尔质量,单位为 g·moL-1;ρB为质量浓度,单位为 g·L-1;cB 为物质 的量浓度,单位为 mol·L-1。 【例】 求 0.154 mol·L-1 的 NaCl 溶液的质量浓度是多少? 解: B B B c M =0.154 mol·L-1×58.5 g·moL-1=9g·L-1 故 0.154 mol·L-1 的 NaCl 溶液的质量浓度是 9g·L-1。 2.质量分数与物质的量浓度之间的换算 质量分数 ωB与物质的量浓度 cB的关系为: B B B c 1000 M 式中,MB 为 B 的摩尔质量,单位为 g·mol-1;ρ 为溶液的密度,单位为 kg·L-1 或 g·mol- 1。 【例】 已知市售浓盐酸的密度 ρ=1.19kg·L-1、质量分数 ω=0.37,计算该盐酸溶液的 物质的量浓度。 解: cHCl B B B c 1000 M cHCl =0.37×1.19×1000/36.5=12(mol·L-1 ) 故该盐酸溶液的物质的量浓度为 12 mol ·L-1。 二、溶液的配制与稀释 (一)溶液的配制
物质的量浓度是溶液浓度最常见的表示方法,实际操作中,需要根据对浓度准确度要求 不同,选用不同的仪器。用固体药品配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到容积精确度较 高的仪器容量瓶。 具体的步骤如下 计算 称量 溶解(稀释) 储备备用 ←- 定容 转移 例如:配制1O0ml0.5molL的NaC1溶液的操作步骤为: (I)计算算出所需NaC的质量。 m=CxV×M=0.5 mol-L-x0.1L×58.5gmol=2.92g (2)称量用天平准确称量2.92g的NaC1. (3)溶解把称取的氯化钠置于小烧杯中加适量蒸馏水搅拌到溶解,并冷却到室温。 (4)抟移将溶解后的溶液转移到100ml容量瓶中,用适量蒸馏水洗涤小烧杯2-3次, 并将每次洗涤液都转移到容量瓶中。 (5)定容缓缓的将蒸馏水注入到容量瓶内,当液面接近容量瓶刻度线1~2cm处时, 改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹面与刻度线相切。 (6)储存将容量瓶用玻璃塞塞好摇匀,转移到干燥的试剂瓶中,贴好标签(标签内 容为试剂名称、浓度及配制日期)保存、备用。 (二)溶液的稀释 溶液的稀释就是在一定量的浓溶液中加入溶剂使溶液的浓度变小的过程,在实际工作中 常常需要把浓度大的溶液变成浓度小的溶液。稀释的特点是溶液的量变大了,而溶质的量不 变。 即:稀释前溶质的量=稀释后溶质的量。 或:稀释前溶液的浓度×稀释前溶液的体积-稀释后溶液的浓度×稀释后溶液的体积。 由此推导出溶液稀释的计算式: Cg1xV=Cg2×V3 Pa1×V1=P2×V2 pa1×V=pg2XV2
物质的量浓度是溶液浓度最常见的表示方法,实际操作中,需要根据对浓度准确度要求 不同,选用不同的仪器。用固体药品配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到容积精确度较 高的仪器容量瓶。 具体的步骤如下: → → ↓↓ ← ← 例如:配制 100ml 0.5 mol·L-1 的 NaCl 溶液的操作步骤为: (1)计算 算出所需 NaCl 的质量。 m = C×V×M = 0.5 mol·L-1×0.1L×58.5g/mol = 2.92g (2)称量 用天平准确称量 2.92g 的 NaCl。 (3)溶解 把称取的氯化钠置于小烧杯中加适量蒸馏水搅拌到溶解,并冷却到室温。 (4)转移 将溶解后的溶液转移到 100ml 容量瓶中,用适量蒸馏水洗涤小烧杯 2~3 次, 并将每次洗涤液都转移到容量瓶中。 (5)定容 缓缓的将蒸馏水注入到容量瓶内,当液面接近容量瓶刻度线 1~2cm 处时, 改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹面与刻度线相切。 (6)储存 将容量瓶用玻璃塞塞好摇匀,转移到干燥的试剂瓶中,贴好标签(标签内 容为试剂名称、浓度及配制日期)保存、备用。 (二)溶液的稀释 溶液的稀释就是在一定量的浓溶液中加入溶剂使溶液的浓度变小的过程,在实际工作中 常常需要把浓度大的溶液变成浓度小的溶液。稀释的特点是溶液的量变大了,而溶质的量不 变。 即:稀释前溶质的量=稀释后溶质的量。 或:稀释前溶液的浓度×稀释前溶液的体积=稀释后溶液的浓度×稀释后溶液的体积。 由此推导出溶液稀释的计算式: B1V1 B2 V2 c c B1 V1 B2 V2 B1 V1 B2 V2 计算 储备备用 定容 转移 称量 溶解(稀释)
【例】用pB=0.95的药用酒精500ml,可配制p8=0.75的消毒酒精多少毫升?需加水多 少毫升? 解::pB1=0.95V1=500ml9B20.75 由pg1XV1-pmXV :5=05x50ml-633ml 075 需加水的体积V=633ml-500ml=133ml 故可配制0g-=0.75的消毒酒精633ml,需加水133ml。 三、溶液的渗透压 (一)渗透现象和渗透压 将一滴蓝色墨水滴加到一杯纯水中,不久杯子里的水就会变成蓝色,这说明分子在不断 地运动,从而产生扩散。如果不让溶液与水直接接触,用一种只允许溶剂分子通过,而溶质 分子不能通过的半透膜把它们隔开,会有什么现象发生呢? 半透膜是一种只允许较小的溶剂分子通过,而较大的溶质分子不能通过的薄膜,如生 物的细胞膜、血管壁以及人工制造的羊皮纸、动物的肠衣、玻璃纸等均属于半诱膜。 h 001○○ 0○ 0000pj →0 。0 88 8886 00 图渗透现象 如图,当把溶液(蔗糖水溶液)和纯溶剂(水)用半透膜隔开,并使半透膜两侧的液 面相平(图44左)。不久便会发现溶液的液面慢慢上升到一定的高度。如果将纯水换成较 稀的溶液,浓溶液一方的液面也会升高。 这是由于溶剂分子可以自由地透过半透膜,而溶质分子不能透过下图。显然,是溶剂分 子通过半透膜进入溶液导致溶液液面的上升。这种溶剂分子通过半透膜由纯溶剂(或稀溶液 进入溶液(或浓溶液)的现象称为渗透现象,简称渗透。 可见,渗透产生的特定条件是: (1)有半透膜存在 (2)膜的两侧液体存在浓度差
【例】用 φB=0.95 的药用酒精 500ml,可配制 φB=0.75 的消毒酒精多少毫升?需加水多 少毫升? 解: ∵ φB1=0.95 V1=500 ml φB2=0.75 由 φB1×V1 =φB2×V2 ∴ 633ml 0.75 0.95 500 2 ml V 需加水的体积 V=633ml-500 ml =133ml 故可配制 φB=0.75 的消毒酒精 633ml,需加水 133ml。 三、溶液的渗透压 (一)渗透现象和渗透压 将一滴蓝色墨水滴加到一杯纯水中,不久杯子里的水就会变成蓝色,这说明分子在不断 地运动,从而产生扩散。如果不让溶液与水直接接触,用一种只允许溶剂分子通过,而溶质 分子不能通过的半透膜把它们隔开,会有什么现象发生呢? 半透膜是一种只允许较小的溶剂分子通过,而较大的溶质分子不能通过的薄膜,如生 物的细胞膜、血管壁以及人工制造的羊皮纸、动物的肠衣、玻璃纸等均属于半透膜。 图 渗透现象 如图,当把溶液(蔗糖水溶液)和纯溶剂(水)用半透膜隔开,并使半透膜两侧的液 面相平(图 4-4 左)。不久便会发现溶液的液面慢慢上升到一定的高度 h。如果将纯水换成较 稀的溶液,浓溶液一方的液面也会升高。 这是由于溶剂分子可以自由地透过半透膜,而溶质分子不能透过下图。显然,是溶剂分 子通过半透膜进入溶液导致溶液液面的上升。这种溶剂分子通过半透膜由纯溶剂(或稀溶液) 进入溶液(或浓溶液)的现象称为渗透现象,简称渗透。 可见,渗透产生的特定条件是: (1)有半透膜存在; (2)膜的两侧液体存在浓度差
图半透膜示意图 渗透现象产生是因为单位体积液体里,纯溶剂的分子数比溶液中的溶剂分子数多,单 位时间内从纯溶剂(或稀溶液)中进入溶液(或浓溶液)的溶剂分子数必然大于由溶液(或 浓溶液)进入纯溶剂(或稀溶液)的分子数。结果溶液液面缓缓上升并同时产生静水压。随 着液面的不断升高,静水压逐渐增大。当液面上升到一定高度时,静水压大到恰能使水分 子进出半透膜的速率相等,即渗透达到平衡状态,液面就会停止上升。这种恰能阻止渗透现 象继续发生而达到动态平衡的压力称为溶液的渗透压(Π)。 如果用一种高强度的半透膜把溶液和水隔开,向溶液的一边施加超过溶液的渗透压的压 力时,溶液液面将会降低,如下图所示,溶液中的水分子就会被压过半透膜而流向纯水的 边,这一过程称为反渗透。反渗透常用于海水淡化,也可用于废水治理 p>n 图反渗透示意图 (二)渗透压与浴液浓度和温度的关系 渗透压是溶液的一个重要的性质,它的大小与溶液的浓度和温度有关。 1886年荷兰物理学家范特荷夫(Van't Hof)根据实验结果,总结出稀溶液的渗透压与 溶液的浓度、温度之间的关系为: Π=cBRT
图 半透膜示意图 渗透现象产生是因为单位体积液体里,纯溶剂的分子数比溶液中的溶剂分子数多,单 位时间内从纯溶剂(或稀溶液)中进入溶液(或浓溶液)的溶剂分子数必然大于由溶液(或 浓溶液)进入纯溶剂(或稀溶液)的分子数。结果溶液液面缓缓上升并同时产生静水压。随 着液面的不断升高,静水压逐渐增大。当液面上升到一定高度 h 时,静水压大到恰能使水分 子进出半透膜的速率相等,即渗透达到平衡状态,液面就会停止上升。这种恰能阻止渗透现 象继续发生而达到动态平衡的压力称为溶液的渗透压(∏)。 如果用一种高强度的半透膜把溶液和水隔开,向溶液的一边施加超过溶液的渗透压的压 力时,溶液液面将会降低,如下图所示,溶液中的水分子就会被压过半透膜而流向纯水的一 边,这一过程称为反渗透。反渗透常用于海水淡化,也可用于废水治理。 图 反渗透示意图 (二)渗透压与溶液浓度和温度的关系 渗透压是溶液的一个重要的性质,它的大小与溶液的浓度和温度有关。 1886 年荷兰物理学家范特荷夫(Van’t Hoff)根据实验结果,总结出稀溶液的渗透压与 溶液的浓度、温度之间的关系为: ∏=cBRT
式中,Ⅱ一溶液的渗透压,kPa: c一溶质的物质的量浓度,molL: R一摩尔气体常数,8.31 kPa-mol.L-1.K: T-热力学温度,K。 对于稀溶液,其物质的量浓度近似地等于质量摩尔浓度,故渗透压的公式可以表述 为: II=bART 从范特荷夫定律可以得出这样的结论:当稀溶液的温度一定时,渗透压的大小只取决于 单位体积溶液里溶质数目的多少,而与溶质的本性和种类无关。因此,渗透压也属于稀溶液 的依数性。 需要强调的是,范特荷夫定律只适用于非电解质稀溶液渗透压的计算。计算电解质溶液 的渗透压时,必须要考虑电解质的解离。因为电解质在溶液中发生电高,使溶液中微粒的总 浓度大于电解质本身的浓度,所以在使用范特荷甫定律时,需引进一校正系数1(ⅵ称为范特 荷夫系数),即: =icR 1可以近似取整数,它表示1个强电解质“分子”在溶液中解离出的离子数。例如,NaC1 溶液,i=2:CaC2溶液,i=3:NaPO4溶液,i=4:NaHC03溶液,i=2。 【例】在1L溶液中含有5.0g马的血红素,298K时测得溶液的渗透压为0.18kPa,求马 的血红素的平均摩尔质量。 解:由=cRT由于血红素为非电解质,故=1 c=T/RT=0.18/8.314×298=7.3x105(molL-) 平均摩尔质量M作m/n=5/7.3×105=6800(gmo) 故马的血红素的平均摩尔质量6800gmo'。 (三)渗透压在医学上的意义 渗透现象和生命科学有着密切的联系,它广泛存在于动植物的生理活动中。 1渗透浓度 人体体液是一个复杂的体系,含有非电解质分子和电解质解离而产生的离子,它们的渗 透效应是相同的。因此,医学上通常用渗透浓度来比较溶液渗透压的大小。 渗透浓度的定义为:溶液中能产生渗透效现象的所有溶质微粒的总浓度。即溶液中能 产生渗透效应的各种溶质微粒的物质的量的总和除以溶液的体积,用符号Cs表示,常用单
式中, ∏ — 溶液的渗透压,kPa; cB— 溶质的物质的量浓度,mol·L-1; R — 摩尔气体常数,8.31 kPa·mol-1·L-1·K-1; T— 热力学温度,K。 对于稀溶液,其物质的量浓度近似地等于质量摩尔浓度,故渗透压的公式可以表述 为: ∏=bBRT 从范特荷夫定律可以得出这样的结论:当稀溶液的温度一定时,渗透压的大小只取决于 单位体积溶液里溶质数目的多少,而与溶质的本性和种类无关。因此,渗透压也属于稀溶液 的依数性。 需要强调的是,范特荷夫定律只适用于非电解质稀溶液渗透压的计算。计算电解质溶液 的渗透压时,必须要考虑电解质的解离。因为电解质在溶液中发生电离,使溶液中微粒的总 浓度大于电解质本身的浓度,所以在使用范特荷甫定律时,需引进一校正系数 i(i 称为范特 荷夫系数),即: ∏= icRT i 可以近似取整数,它表示 1 个强电解质“分子”在溶液中解离出的离子数。例如,NaCl 溶液,i = 2;CaCl2溶液,i = 3;Na3PO4 溶液,i = 4;NaHCO3溶液,i = 2。 【例】在 1L 溶液中含有 5.0g 马的血红素,298K 时测得溶液的渗透压为 0.18 kPa,求马 的血红素的平均摩尔质量。 解:由∏= icRT 由于血红素为非电解质,故 i = 1 c = ∏/RT = 0.18/8.314×298 = 7.3×10-5 (mol·L-1) 平均摩尔质量 M= m/n = 5/7.3×10-5 = 6800(g·mol-1) 故马的血红素的平均摩尔质量 6800g·mol-1。 (三)渗透压在医学上的意义 渗透现象和生命科学有着密切的联系,它广泛存在于动植物的生理活动中。 1.渗透浓度 人体体液是一个复杂的体系,含有非电解质分子和电解质解离而产生的离子,它们的渗 透效应是相同的。因此,医学上通常用渗透浓度来比较溶液渗透压的大小。 渗透浓度的定义为:溶液中能产生渗透效现象的所有溶质微粒的总浓度。即溶液中能 产生渗透效应的各种溶质微粒的物质的量的总和除以溶液的体积,用符号 Cos 表示,常用单
位为mmol.L。 2.等渗、低渗和高渗溶液 在化学上把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。由此可知,等渗、低渗和 高渗溶液是相对的。 在医学上,溶液的等渗、低渗和高渗是以正常人体血浆的渗透浓度为比较标准来衡量的。 正常人血浆的渗透浓度平均值约为303.7mmoL,据此临床上规定:凡是渗透浓度在 280-320 mmol-L的溶液为等渗溶液:渗透浓度低于280 mmol L的溶液为低渗溶液:渗透 浓度高于320 mmol-L的溶液为高渗溶液。临床上常用到的生理盐水(9gL~NaC1溶液)、 12.5g·L NaHC03溶液和50gL1葡萄糖溶液均为等渗溶液。 临床上给志者大量输液时,遵循的基本原则是输入等渗溶液。这是因为红细胞内液为 等渗溶液,只有在等渗溶液中时,红细胞才能保持其正常形态和生理功能,见下图b。 若大量滴注低渗溶液,会使血浆浓度减小,从而破坏原来的渗透平衡,使血浆中的水 透过细胞膜向红细胞渗透,造成红细胞体积膨胀,当膨胀到一定程度后,红细胞就会破裂, 释出血红蛋白,这种现象在医学上称为溶血现象,见下图a。若大量滴注高渗溶液,也会破 坏原有的渗透平衡,使血浆的渗透压高于细胞内液的渗透压,红细胞内的水分子会透过细胞 膜向细胞外渗透,使红细胞体积缩小,发生皱缩现象,见下图©。这种现象在医学上称为胞 浆分离。皱缩后的细胞失去了弹性,当它们相互碰撞时,就可能粘连在一起而形成血栓。溶 血现象和血栓的形成在临床上都可能会造成严重的后果。 低渗溶液 等渗溶液 高渗溶液 图红细胞在不同濬液中的形态示意图
位为 mmol.L-1。 2.等渗、低渗和高渗溶液 在化学上把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。由此可知,等渗、低渗和 高渗溶液是相对的。 在医学上,溶液的等渗、低渗和高渗是以正常人体血浆的渗透浓度为比较标准来衡量的。 正常人血浆的渗透浓度平均值约为 303.7 mmol·L-1,据此临床上规定:凡是渗透浓度在 280~320 mmol·L-1 的溶液为等渗溶液;渗透浓度低于 280 mmol·L-1 的溶液为低渗溶液;渗透 浓度高于 320 mmol·L-1 的溶液为高渗溶液。临床上常用到的生理盐水(9g·L-1 NaC1 溶液)、 12.5g·L -1 NaHCO3溶液和 50g·L-1 葡萄糖溶液均为等渗溶液。 临床上给患者大量输液时,遵循的基本原则是输入等渗溶液。这是因为红细胞内液为 等渗溶液,只有在等渗溶液中时,红细胞才能保持其正常形态和生理功能,见下图 b。 若大量滴注低渗溶液,会使血浆浓度减小,从而破坏原来的渗透平衡,使血浆中的水 透过细胞膜向红细胞渗透,造成红细胞体积膨胀,当膨胀到一定程度后,红细胞就会破裂, 释出血红蛋白,这种现象在医学上称为溶血现象,见下图 a 。若大量滴注高渗溶液,也会破 坏原有的渗透平衡,使血浆的渗透压高于细胞内液的渗透压,红细胞内的水分子会透过细胞 膜向细胞外渗透,使红细胞体积缩小,发生皱缩现象,见下图 c。这种现象在医学上称为胞 浆分离。皱缩后的细胞失去了弹性,当它们相互碰撞时,就可能粘连在一起而形成血栓。溶 血现象和血栓的形成在临床上都可能会造成严重的后果。 低渗溶液 等渗溶液 高渗溶液 图 红细胞在不同溶液中的形态示意图
临床上还有许多其他方面也要考虑溶液的渗透压。例如,通常用与组织细胞液等渗的 生理盐水冲洗伤口,如用纯水或高渗盐水会引起疼痛:当配制眼药水时,除了要考虑溶液 的pH值外,还要考虑溶液的渗透压与眼黏膜细胞内液的渗透压是香相等,否则会刺激银 晴引起疼痛。如果必需要使用高渗溶液时,应注意一次输入剂量不宜过大,注射速率要缓 慢,这样使液体进入人体时会被稀释成等渗溶液。 3.晶体渗透压与胶体渗透压 人体血浆中含有多种电解质(如NaC1)、小分子物质(如葡萄糖)和高分子化合物(如 蛋白质等)。血浆渗透压就是它们的渗透压之和。医学上把电解质解离出的小离子和小分子 物质产生的渗透压称为品体渗透压,蛋白质等高分子化合物产生的渗透压称为胶体渗透压。 正常情况下人体血浆的渗透压约为77OkPa,其中晶体渗透压约为766kPa,胶体渗透压仅为 3.85kPa左右。 由于生物半透膜(如细胞膜和毛细血管壁)对不同电解质和高分子化合物的通透性不同, 所以品体渗透压和胶体渗透压有着不同的生理功能。细胞膜是一种功能极其复杂的半透膜, 只有水分子可以自由透过,小分子物质和电解质离子均不能自由透过,蛋白质等大分子物质 更无法透过,因此细胞内液外液之间的渗透压为品体渗透压,由于品体渗透压远大于胶体渗 透压,因此细胞外液晶体渗透压对维持细胞内外的水、盐平衡和细胞正常形态起重要作用。 毛细血管壁也是半透膜,它不允许蛋白质等高分子化合物的分子透过它,但可以让水、小离 子和小分子物质自由通过,因此毛细血管壁内外的渗透压为胶体渗透压,胶体渗透压对维持 毛细血管内外的水、盐平衡起着重要作用。如果因某种原因而使血浆蛋白含量诚少,血浆胶 体渗透压将会降低,血浆内的水、盐就会通过毛细血管壁进入组织间液,引起水肿
临床上还有许多其他方面也要考虑溶液的渗透压。例如,通常用与组织细胞液等渗的 生理盐水冲洗伤口,如用纯水或高渗盐水会引起疼痛;当配制眼药水时,除了要考虑溶液 的 pH 值外,还要考虑溶液的渗透压与眼黏膜细胞内液的渗透压是否相等,否则会刺激眼 睛引起疼痛。如果必需要使用高渗溶液时,应注意一次输入剂量不宜过大,注射速率要缓 慢,这样使液体进入人体时会被稀释成等渗溶液。 3.晶体渗透压与胶体渗透压 人体血浆中含有多种电解质(如 NaC1)、小分子物质(如葡萄糖)和高分子化合物(如 蛋白质等)。血浆渗透压就是它们的渗透压之和。医学上把电解质解离出的小离子和小分子 物质产生的渗透压称为晶体渗透压,蛋白质等高分子化合物产生的渗透压称为胶体渗透压。 正常情况下人体血浆的渗透压约为 770kPa,其中晶体渗透压约为 766kPa,胶体渗透压仅为 3.85kPa 左右。 由于生物半透膜(如细胞膜和毛细血管壁)对不同电解质和高分子化合物的通透性不同, 所以晶体渗透压和胶体渗透压有着不同的生理功能。细胞膜是一种功能极其复杂的半透膜, 只有水分子可以自由透过,小分子物质和电解质离子均不能自由透过,蛋白质等大分子物质 更无法透过,因此细胞内液外液之间的渗透压为晶体渗透压,由于晶体渗透压远大于胶体渗 透压,因此细胞外液晶体渗透压对维持细胞内外的水、盐平衡和细胞正常形态起重要作用。 毛细血管壁也是半透膜,它不允许蛋白质等高分子化合物的分子透过它,但可以让水、小离 子和小分子物质自由通过,因此毛细血管壁内外的渗透压为胶体渗透压,胶体渗透压对维持 毛细血管内外的水、盐平衡起着重要作用。如果因某种原因而使血浆蛋白含量减少,血浆胶 体渗透压将会降低,血浆内的水、盐就会通过毛细血管壁进入组织间液,引起水肿