第一章 溶液和溶液的渗透压

第一节 分散系 二、分散系分类
分散系可分为均相（单相）分散系和非均相（多相 ）分散系。
均相（单相）分散系：凡只含有一个相的分散系称 为均相（单相）分散系。 非均相（多相）分散系：而含有两个或两个以上相 的分散系称为非均相（多相）分散系。
第一节 分散系
表1-1 分散系的分类
分散相 粒子大小 ＜1nm 分散系 类型 分散相 粒子组成 主要特征 实例
学习小结 学习小结
3. 渗透现象产生的条件为：一是有半透膜存在；二是 半透膜两侧的溶液单位体积内溶剂分子数目不相等。 渗透的方向总是由纯溶剂向溶液或由稀溶液向浓溶液 渗透。
4. 范特荷夫定律：难挥发非电解质稀溶液的渗透压与 溶液的浓度和热力学温度的乘积成正比，其表达式为 Π = cRT ，适用于非电解质稀溶液渗透压的计算。对 于电解质溶液，即Π = icRT。
第三节
溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
综上所述，产生渗透现象必须具备两个条件：一是 有半透膜存在；二是半透膜两侧的溶液单位体积内溶 剂分子数目不相等。渗透的方向总是由纯溶剂向溶液 或由稀溶液向浓溶液渗透。
第三节
溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
在一定温度下，将一溶液与纯溶剂用半透膜隔开， 为保持渗透平衡，阻止渗透现象的发生，从一开始就 在溶液液面上施加的额外压力称为该溶液在这个温度 下的渗透压，见图1-1（c）。渗透压用符号Π表示， 其单位是Pa或kPa。
第三节
溶液的渗透压
三、渗透压在医学中的意义
（二）等渗、低渗和高渗溶液
在医学上，溶液的等渗、低渗和高渗是以血浆的渗透 浓度为标准来衡量的。正常人血浆的渗透浓度平均值约 为303.7 mmol/L，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。
第一章
溶液与溶液的渗透压
目录
第一节 分散系 第二节 溶液组成标度的表示方法
第三节 溶液的渗透压
学习小结
一
第一节 分散系
第一节 分散系
一、分散系概念
体系： 人们通常把具体的研究对象称为体系。
分散系：一种或几种物质以分子、离子或其聚集体的状态 分散在另一种物质中所形成的体系称为分散系。
其中被分散的物质称为分散相或分散质，容纳分散相的物 质称为分散介质或分散剂。 分散系可以是液态，也可以是气态或固态。
VB B V VB V· B 500 0.75 375( ml )
量取375 ml纯乙醇，用水稀释至500 ml即得消毒用的 乙醇溶液
第二节 四、质量分数
溶液组成标度的表示方法
溶质B的质量mB与溶液的质量m之比，称为B的质量 分数，用符号ωB表示：
mB wB = m
质量分数也是一个无量纲的量，其值用小数或百分 数表示。
第三节
溶液的渗透压
三、渗透压在医学中的意义
（二）等渗、低渗和高渗溶液
（a）在低渗溶液中 （b）在高渗溶液中 （c）在等渗溶液中 红细胞在不同溶液中的形态示意图
第三节
溶液的渗透压
三、 渗透压在医学中的意义
（三）晶体渗透压与胶体渗透压
人体血浆中既含有多种电解质离子和有机小分子物质 ，如Na+、K+、Ca2+、、葡萄糖、氨基酸、尿素等；也 有有机高分子物质，如蛋白质、核酸等。医学上，把电 解质、小分子物质所产生的渗透压称为晶体渗透压，而 把高分子物质产生的渗透压称为胶体渗透压。

根据式（1-3）可得
m血浆蛋白 7 血 浆 蛋 白 70(g / L) V 0.1
第二节 二、质量浓度
溶液组成标度的表示方法
例1-3: 消毒用酒精溶液中乙醇体积分数为0.75，现 配制500 ml这种消毒酒精溶液需无水乙醇多少毫升？
解：已知B= 0.75，V = 500ml 根据式（1-4）
第二节
溶液组成标度的表示方法
二、质量浓度
溶质B的质量mB除以溶液的体积V，称为B的质量浓度 ，用符号ρB表示：
mB B V
质量浓度的常用单位是g/L、mg/L和μg/L等。由于密 度的表示符号为ρ，应用时要特别注意质量浓度ρB和密 度ρ的区别。
第二节
二、质量浓度
溶液组成标度的表示方法
例1-2: 100ml正常人血浆中含血浆蛋白7g，问血浆蛋白在血 浆中的质量浓度为多少？ 解：已知mB = 7g，V = 100ml = 0.1L
第三节
溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
实验表明，溶剂分子通过半透膜的速率与单位体积溶 液中所含溶剂的分子数成正比。由于溶液中单位体积内 的溶剂分子数小于纯溶剂中单位体积内的溶剂分子数， 所以，溶剂分子透过半透膜进入溶液中的速率大于溶液 向纯溶剂中透过的速率。 渗透：这种溶剂分子透过半透膜由纯溶剂进入溶液或 稀溶液进入浓溶液的现象称为渗透现象，简称渗透。
溶液组成标度的表示方法
一、物质的量浓度
在使用物质的量浓度时，必须指明物质的基本单元， 如c（H2SO4）、c（H+）、c（Cl-）等。B的物质的量nB 与其质量mB、摩尔质量MB之间的关系可用下式表示：
mB nB = MB
第二节
溶液组成标度的表示方法
例1-1: 正常人100ml血清中含100mg葡萄糖，计算血 清中葡萄糖的物质的量浓度（用mmol/L表示）。 解：已知葡萄糖（C6H12O6）的摩尔质量MB = 180g/mol，mB = 100mg，V = 100ml = 0.1L
学习小结 学习小结 1. 一种或几种物质以分子、原子、离子或其聚集体的 状态分散在另一种物质中所形成的体系称为分散系。 按照分散相粒子的大小（粒子直径）不同，分散系可 分为分子（离子）分散系、胶体分散系和粗分散系三 类。
2. 常用的溶液组成标度的表示方法有四种：物质的量 浓度cB、质量浓度ρB、体积分数φB、质量分数ωB。 根据其定义可以相互换算。
对电解质稀溶液，引入一校正系数i，即： Π = icRT i称为范特荷夫系数，可以近似取整数，它表示1个电 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,i=4。
第三节
溶液的渗透压
二、渗透压与浓度、温度的关系
例1-7: 计算生理盐水（9.00g）/L在37℃时的渗透 压。
解：已知ρB = 9.00 g/L，MB = 58.5 g/mol，T = 273 + 37 = 310 K 根据式（1-9）、（1-6），可得：
B 9.00 icRT i RT 2 / 8.314 310 793 .03( kPa) MB 58.5
第三节
溶液的渗透压
第三节
溶液的渗透压
三、 渗透压在医学中的意义
（一）渗透浓度
例1-8: 分别计算9 g/LNaCl溶液和50 g/L葡萄糖溶液 的渗透浓度。 解：9 g/LNaCl溶液的渗透浓度：
9 cos = ic = i = 2´ = 0.308 (mol/L) = 308 (mmol/L) M 58.5
r
学习小结 学习小结
5. 医学上以人体正常血浆的总渗透浓度为标准确定等 渗、低渗和高渗溶液。渗透浓度在280 ~ 320 mmol/L的溶液为等渗溶液。
6. 晶体渗透压是体液中电解质或小分子物质所产生的 渗透压，其主要作用是维持细胞膜内外水的渗透平衡 ，维持细胞正常形态和功能；胶体渗透压是体液中蛋 白质等高分子物质所产生的渗透压，其主要作用是维 持毛细血管内外水盐平衡平衡。
第三节
溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
第三节
溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
半透膜：是一种只允许某些物质透过，而不允许另一 些物质透过的薄膜，生物体内的细胞膜、血管壁、膀胱 膜，人造羊皮纸、玻璃纸、火棉胶等都是半透膜。
当把溶液（如蔗糖水溶液）和纯溶剂（如水）用半透 膜隔开时，溶剂分子可以自由地透过半透膜，而溶质分 子不能透过。
三、 渗透压在医学中的意义
（一）渗透浓度
医学上将溶液中能产生渗透效应的所有溶质微粒（ 称为渗透活性物质）的总浓度称为渗透浓度，用符号 cos表示，常用单位为mol/L或mmol/L。 对于非电解质溶液，其渗透浓度等于其物质的量浓 度；对于强电解质溶液，其渗透浓度等于溶液中的离 子总浓度，即：cos = ic，i为范特荷夫系数。
第二节
四、质量分数
溶液组成标度的表示方法
例1-4: 将50g葡萄糖溶于450g水配成溶液，计算此葡萄糖溶 液中葡萄糖的质量分数。 解：已知mB = 50g，m =50g + 450g =500g
根据式（1-5）可得
mB 50 wB = = = 0.1 m 500
第二节
溶液组成标度的表示方法
1～100nm
＞100nm
粗分 散系
二
第二节 溶液组成标度 的表示方法散系
第二节
溶液组成标度的表示方法
一、物质的量浓度
溶质B的物质的量nB除以溶液的体积V，称为B的物质的 量浓度，简称为浓度，用符号cB表示：
nB cB = V
物质的量浓度的单位是mol/L、mmol/L或μmol/L等。
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第二节
均相，透明，均匀，稳定 生理盐水、医 分子、离子分散 小分子或离子 ，分散相粒子扩散速度快 用乙醇、糖水 系（真溶液） ，能透过滤纸和半透膜 等 胶 体 分 散 系
非均相，不均匀，有相对 氢氧化铁、硫 胶粒（多原子、 稳定性，分散相粒子扩散 化砷、碘化银 溶胶 分子、离子的聚 速度慢，能透过滤纸不能 及金、银、硫 集体） 透过半透膜 等单质溶胶 均相，透明，均匀，稳定 高分子 ，分散相粒子扩散速度慢 蛋白质，核酸 有机大分子 溶液 ，能透过滤纸不能透过半 等水溶液 透膜 非均相，不透明，不均匀 悬浊液 固体粒子 泥浆 ，不稳定，分散相粒子扩 散速度很慢或不扩散，不 乳状液 液体小滴 乳汁、豆浆 能透过滤纸和半透膜
第三节
溶液的渗透压
二、渗透压与浓度、温度的关系
从范特荷夫定律可以得出这样的结论：在一定温度 下，稀溶液的渗透压取决于单位体积溶液内溶质的物 质的量，亦即决定于单位体积溶液内溶质的微粒数， 而与溶质的本性和种类无关。这种性质称为稀溶液的 依数性。
第三节
溶液的渗透压
二、渗透压与浓度、温度的关系
范特荷夫定律适用于非电解质稀溶液渗透压的计算。
三
第三节 渗透压
第三节
溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
将一滴红墨水轻轻地滴入一杯清水中，不摇动、不 搅拌，不久整杯水就会变成红色。在一杯清水中加入 适量蔗糖，不摇动、不搅拌，不久整杯水都有甜味， 最后得到浓度均匀的糖水。这种现象称为扩散，它是 溶质和溶剂分子从浓度大的地方向浓度小的地方相对 地迁移的结果。任何纯溶剂与溶液或两种不同浓度的 溶液相互接触时都会发生溶质分子和溶剂分子双向扩 散现象。
第三节
溶液的渗透压
二、渗透压与浓度、温度的关系
1886年，荷兰化学家范特荷夫根据实验结果归纳出 一条定律：难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液的 浓度和热力学温度的乘积成正比。可以表示为：
Π = cRT 式（1-8）中，Π为溶液的渗透压，单位kPa；c为非 电解质溶液的物质的量浓度；T为热力学温度（T = 273.15 + t）；R为摩尔气体常数，R = 8.314 J/(K·mol)。
50 g/L葡萄糖溶液的渗透浓度：
r 50 cos = ic = i = 1´ = 0.280 (mol/L) = 280 (mmol/L) M 180
第三节
溶液的渗透压
三、 渗透压在医学中的意义
（二）等渗、低渗和高渗溶液
在相同温度下，渗透压相等的两种溶液叫等渗溶液。 渗透压不等的两种溶液中，渗透压相对较低的叫低渗 溶液；渗透压相对较高的叫高渗溶液。 在医学上，溶液的等渗、低渗和高渗是以血浆的渗透 浓度为标准来衡量的。
溶液组成标度之间的换算关系：同一溶液在不同 用途中，其组成往往使用不同的组成标度来表示 ，因此有时必须进行换算。换算时应根据各种溶 液组成表示方法的定义来进行，如果涉及质量与 体积间的换算时，须以溶液的密度为桥梁；如果 涉及质量与物质的量间的换算时，须以溶质摩尔 质量为桥梁。
第二节
溶液组成标度的表示方法