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渗透压摩尔浓度单位的准确表述

2021.6.20

  溶液的渗透压仅与溶液中溶质的分子或离子的总数成正比,而与溶质的分子或离子的性质和大小均无关。换言之,对于任何溶液,只要其中溶质的分子或离子的数量相等,不管这些溶质分子或离子是小分子的电解质还是大分子的蛋白质,均显示相等的渗透压(力)。不难看出,溶液的渗透压(力),从它的产生本质上来看,仅是反映溶液中溶质粒子浓度的变化。正因为如此,习惯上人们所讲的溶液的渗透压(力),更为准确的应称其为渗透浓度。

  由阿伏加德罗常数知道,1mol的任何物质都含有6.023×10^23个粒子,因此,1g H+、23g Na+ 、35.5g Cl  -、46g乙醇或180g葡萄糖在1L溶液中均为1mol/L浓度,它们都含有相同的颗粒数,即6.023×10^23个粒子。根据每升溶液中所含有的物质的量之不同,常用1mol/L、0.5mol/L、0.1mol/L来表示该物质的量。由于溶液的渗透浓度同样是与溶液中所含粒子的总数成正比的,因此,在表示渗透浓度时,又用渗摩尔、毫渗摩尔等专门名称。对于非电解质溶液,如葡萄糖溶液来讲,1mol=1Osmol,而对于电解质溶液,如氯化钠溶液来讲,1mol=2Osmol,而氯化钙1mol=3Osmol,枸橼酸钠1mol=4Osmol。

  我们知道,浓度的单位表示方法一般有两种,即物质的量浓度(molarity)和质量摩尔度(molality)。与此相应的是,渗透浓度的单位表示方法一般亦有两种,即体积渗透浓度(Osmolarity)和质量渗透浓度(Osmolality)。体积摩尔是指将1摩尔的溶质溶解在溶剂中,然后再将该溶液稀释到1L,该溶液的浓度表示单位是1mol/L;而质量摩尔是将1摩尔溶质溶解于1000g溶液中,溶液的浓度表示单位是1mol/kg。与此相应的是:对于体积渗透浓度来讲,其溶液的浓度表示单位是1Osmol/L,而对于质量渗透浓度来讲,其溶液的浓度表示单位是1Osmol/kg,简称1渗量/千克。早期人们用计量单位(Osm/kgH2O)表述。在该单位表述中,由于H2O不是计量单位,因此近年来国外仪器及文献资料上也已大部采用Osm/kg表示。在医学临床上通常用其千分之一,即1毫渗摩尔/千克,简称1毫渗量/千克(mOsm/kg)。

   在医学临床上测定体液的渗透浓度时,目前之所以都用质量渗透浓度(mOsm/kg)来表示,其原因也就是在于用体积渗透浓度表示时,溶剂水在溶液中所占的体积受温度的影响,即随着温度的升高而增大。而溶剂所占的体积增大导致其体积渗透浓度的相应减小。由于质量与温度不存在依赖关系,如1kg水在0℃和50℃时都为1kg。因此,用质量渗透浓度来表示溶液的渗透浓度,就不会受温度的变化而影响数值的大小。

  从2005版药典起,在渗透压摩尔浓度上国家药典都使用了mOsmol/kg作为表述单位,其和目前国际上通用的mOsm/kg在理解上并无差异。但是,笔者认为还是稍有缺陷的。其主要是在表述所用的字母长度上。例如通常人们用“kg”而不用“kilogram”表示1kg的质量。对于渗透压单位“mOsm/kg”,它实际上是由“m"、“Osmolality”、“/”、“kg”四部分组成,不能把它理解成由“m"、“Osmolality”、“mol”、“/”、“kg”五部分组成。为了简化表达式,将“Osmolality”简化为“Osm”,这是目前国际上渗透压仪器的主流和通用表达方式。

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