稀溶液依数性与医学关系探究

崔小莹

【摘要】稀薄溶液的依数性与医学或生命体的关系十分密切。稀薄溶液的依数性对细胞内外物质的交换与运输、临床输液、水及电解质代谢等问题，具有重要的指导意义。

【关键词】稀溶液 依数性 医学 联系

稀溶液的依数性，无论与生产生活、科学研究，还是健康和医学，都有着密切的关系。在日常生活中发现，在高原上很难煮熟食物。自从出现了高压锅，就能够在高原把食物煮熟，那高压锅的工作原理是什么。怎样测定物质的相对分子质量，是称出来的吗。冬天马路上结冰了，撒盐可以加速冰雪溶解，其原理是什么。在医院输液的时候，经常有输液输几瓶的情况，为什么不把药物全部放到一起去，一起注射，节省时间呢。带着这些问题，我们来学习稀溶液的几个特点：沸点升高，凝固点降低和渗透压。

一、稀溶液依数性产生的原因

在溶劑中加入非挥发性溶质后，溶液的沸点会升高，凝固点会降低，产生了渗透压力，这些现象就是依数性的表现。“依数”的含义是指这些性质只与溶质的分子数量有关，与分子的性质无关。

溶剂的蒸气压因加入溶质而降低，这可以定性地解释为：加入的溶质分子占据了原溶剂分子的位置和减少了单位表面上溶剂分子的数目，因而也减少了离开液面进入气相的溶剂分子数目，即减少了溶剂的蒸气压。蒸气压的下降值与溶质分子占据液面的比率（即xB）成正比。显然，溶液中难挥发性溶质浓度愈大，蒸气压下降愈多。从而推出拉乌尔定律，在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶剂的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。

p=p⁰xA

因为习惯上一般用溶质的含量来表示溶液的浓度，因此对上述方程式需要进行处理，换成常用的溶质的浓度来表达。

p=p⁰（1-xB）=p⁰-p⁰xB

Δp=p⁰-p=p⁰xB

且溶液浓度愈大，蒸气压下降得愈多，沸点愈高，凝固点愈低。从而引出难挥发性非电解质稀溶液的沸点升高、凝固点降低与稀溶液的质量摩尔浓度之间的关系为

ΔT_b=T_b-T_b0=K_bbB

ΔT_f=T_f0-Tf=K_fbB

二、稀溶液的依数性在生活科研中的应用

在实际工作中，对不稳定的物质进行提取或精制时，采用减压蒸馏或减压浓缩的方法以降低蒸发温度，防止高温加热对这些物质的破坏。对热稳定的注射液和对某些医疗器械进行灭菌时，则采用热压灭菌法，即在密闭的高压消毒器内加热，通过提高水蒸气的温度来缩短灭菌时间并提高灭菌效果。高压锅也是同理，在高原地区，因为大气压低，所以水的沸点比平原地区的沸点低，因此无法煮熟食物，高压锅是加大锅内压力，从而使水的沸点升高，把食物煮熟。

沸点升高法和凝固点降低法常用于测定溶质相对分子质量。多数溶剂的Kf值大于Kb值，所以凝固点降低法灵敏度相对较高，实验误差相对较少。

三、稀溶液依数性在医学中的应用

生物材料如造血干细胞、精子、角膜等低温保存，采用加入甘油、蔗聚乙二醇等低温保护剂，目的是降低细胞外介质的冰点或过冷点，减轻冷冻细胞及组织的损伤。撒盐除冰就是利用稀溶液蒸气压下降的原理。撒盐以后，形成的溶液蒸气压比冰的蒸气压低，蒸气压高的冰自发转化成蒸气压低的溶液。

血液净化技术的原理是把患者的血液引出体外，建立血管循环通路，通过一系列装置一透析机、透析器、血管路、透析液，利用弥散、对流、吸附、分离的原理，除去其中某些致病物质，净化血液，达到治疗疾病的目的。

例如，血液透析是血液净化的一种方式，目的在于替代肾脏衰竭所丢失的清除代谢废物、调节水、电解质和酸碱平衡的部分功能。该法就是根据膜平衡渗透原理，将患者血液与含一定量化学成分的透析液同时引入透析器内，利用渗透膜两侧溶质浓度差，达到清除体内水分及代谢产物和毒性溶质、或向体内补充所需溶质的治疗目的。现代的血液透析还被拓展用于药物和毒物中毒，戒毒、心力衰竭等各系统疾患中。近年来一个重要的发现是血液透析还能够修复内皮细胞，保护心、肾、肝、肺、神经、胃肠、血液、骨髓、脑等器官系统。

如果人体缺水，细胞外液中电解质的浓度相对升高，导致晶体渗透压力增大。细胞内液的水分子通过细胞膜向外渗透，造成细胞内失水。若大量饮水或静脉输入过多的溶液，细胞外液电解质的浓度就会降低，晶体渗透压力可能减少。这时，细胞外液水分子将透过细胞膜进入细胞内液，严重时可产生水中毒。日常生活中向高温作业的工人供给含电解质类物质的汽水，就是为了保持细胞外液晶体渗透压力的相对恒定，以免影响细胞的形态和功能。

血浆胶体渗透压的主要作用是调节血管内外水分和小分子物质的分布，对组织间液回流进入毛细血管产生压力，维持血浆与组织间液之间的液体平衡。在正常情况下，血浆胶体渗透压和其他因素一起使毛细血管内外的水分交换保持动态平衡，维持血浆容量和组织液容量的相对稳定。如果由于疾病造成血浆蛋白减少，血浆胶体渗透压降低，血浆中的水分子和小分子溶质就会过多的透过毛细血管壁进入组织间液，造成组织间液增多而血液容量降低，这是形成水肿的原因之一。临床上对大面积烧伤或失血过多等原因造成血容量下降得患者进行补液时，考虑到这类患者血浆蛋白损失较多，除补充电解质溶液外还要输入血浆或右旋糖酐，以恢复血浆的胶体渗透压力并增加血容量。

参考文献：

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