稀溶液具有下列依數(shù)性:溶液的蒸氣壓下降、溶液的沸點升高、溶液的凝固點下降。測量這些性質(zhì)中的任何一種都可間接獲得滲透壓。但是在這些測量方法當(dāng)中,只有蒸汽壓不需要改變?nèi)芤旱奈锵笮螒B(tài)。在水中加入一種難揮發(fā)的非電解質(zhì)溶質(zhì),使成稀溶液(≤0.2mol•Kg-1),此時,原來表面為純水分子所占據(jù)的部分液面被溶質(zhì)分子所占據(jù),而溶質(zhì)分子幾乎不會揮發(fā),故單位時間內(nèi)從表面逸出的水分子數(shù)減少。當(dāng)蒸發(fā)與凝結(jié)重新達(dá)平衡時,溶液的蒸氣壓低于同溫度下純水的蒸氣壓,亦即溶液的蒸氣壓下降。拉烏爾(Raoult FM)定律表明:在一定溫度下,難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比,而與溶質(zhì)的種類和本性無關(guān)。
根據(jù)這個原理,坐落于美國Ultah州的Wescor 公司,于 1973設(shè)計并制造了世界第一臺露點滲透壓儀,從此為體積摩爾濃度(Osmolarity)的測量帶來革命性的進(jìn)展。
VAPRO®滲透壓儀的工作原理和步驟:
第一步:放入樣品后,溫度和蒸汽壓在密閉的汽化室內(nèi)達(dá)到自然平衡。熱電偶感知樣品上方蒸汽的精確溫度,微處理器將該溫度置為0度,或是測量的參考溫度。(TA)
第二步:然后,熱電偶用Peltier制冷冷卻到露點以下(TD),水的微滴開始凝結(jié)在熱電偶表面。
第三步:微處理器任由凝結(jié)的水來控制熱電偶的溫度。水的凝結(jié)所放出的熱量使熱電偶的溫度上升,最終在一定溫度時,停止凝結(jié)。該穩(wěn)定狀態(tài)可在放入樣品后一分鐘達(dá)到。
第四步:該穩(wěn)定溫度即為露點溫度(TD)。在分辨率為0.0003攝氏度時,最終儀器顯示的讀數(shù)與露點溫度降低程度成比例。因為露點溫度下降跟蒸汽壓是函數(shù)關(guān)系,儀器可進(jìn)行校準(zhǔn),測量結(jié)果直接顯示世界通用的滲透壓濃度單位(毫摩爾/千克)。
工作原理:
露點滲透壓儀通過熱電偶頭測得待測物質(zhì)的露點溫度,通過函數(shù)關(guān)系獲得蒸汽壓值,通過校準(zhǔn),即可顯示為滲透壓儀的濃度單位(毫摩爾/千克)。
應(yīng)用:
測量細(xì)胞培養(yǎng)液的滲透壓,測量植物葉片或動植物組織切片的滲透壓等。