
【化】 crioscopic method; cryoscopic method
【化】 freezing point depression; freezing point lowering
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
冰點降低法(Freezing Point Depression)是物理化學中描述溶液凝固點低于純溶劑的現象,屬于依數性性質之一。該現象由溶液中溶質粒子幹擾溶劑結晶過程引起,凝固點降低程度與溶質粒子濃度成正比。
核心公式: $$ ΔT_f = K_f cdot m $$ 其中ΔT_f為凝固點降低值,K_f為溶劑摩爾凝固點降低常數(單位°C·kg/mol),m為溶液質量摩爾濃度。
應用領域:
該定義參考自《物理化學》高等教育出版社第8版第3章溶液性質,以及美國化學會(ACS)術語數據庫對依數性性質的權威解釋。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)建議使用該公式時需确保溶液處于理想稀溶液狀态。
冰點降低法是一種通過測量溶液冰點下降值來推算溶質濃度或滲透壓的物理化學方法,廣泛應用于藥學、化學及材料科學領域。以下從原理、公式和應用三方面進行詳細說明:
溶液的冰點低于純溶劑的現象稱為冰點降低。其原理是溶質分子分散到溶劑中,幹擾溶劑分子原有的有序排列,導緻凝固點下降。例如,人體血漿和淚液的冰點為-0.52℃,因此任何冰點降至該值的溶液均與體液等滲。
藥學等滲調節公式
計算每100ml溶液中需添加的滲透壓調節劑(如氯化鈉)量:
$$ W = frac{0.52 - a}{b} $$
其中:
滲透壓關聯公式
冰點下降值(( Delta T ))與滲透壓摩爾濃度(( m ))的關系:
$$ Delta T = K cdot m $$
式中 ( K ) 為溶劑特性常數(水為1.86℃·kg/mol),該公式可用于間接測定滲透壓。
配制100ml 2%鹽酸普魯卡因溶液時,測得冰點下降值 ( a=0.24℃ ),已知1%氯化鈉的 ( b=0.58℃ ),代入公式得:
$$ W = frac{0.52 - 0.24}{0.58} = 0.48g $$
即需添加0.48g氯化鈉使溶液等滲。
該方法通過量化冰點變化實現精準調控,是制藥工業和實驗室研究的重要工具。如需完整公式推導或更多應用案例,可參考執業藥師教材或物理化學專業文獻。
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