溶液与胶体溶液

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• 例1-1 100 mL正常人的血清中含有10.0 mg Ca2+ 离子，计算正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度（用 mmol· -1表示）。 L • 解：已知V = 100 mL = 0.10 L，MCa2+=40g· -1 mol
mCa 2 c Ca 2 nCa 2 V M Ca 2 V 0.010g 40 g mol-1 0.0025mol L-1 2.5 mmol L-1 0.10 L
第一章 溶液与胶体溶液
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学习目标
• 1.掌握溶液组成量度的常见表示方法及溶液的配 制方法；掌握渗透现象产生的原因、条件及影响 渗透压大小的因素；掌握溶胶的性质； • 2.熟悉渗透浓度的概念、胶团结构及胶粒带电情 况。
• 3.了解渗透压在医学上的意义、高分子溶液对溶 胶的保护作用等。
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希腊字母的正确读法是什么？
• • • • • • • • • • • 1 Α α alpha a:lf 阿尔法 角度；系数 2 Β β beta bet 贝塔 磁通系数；角度；系数 3 Γ γ gamma ga:m 伽马 电导系数（小写） 4 Γ δ delta delt 德尔塔 变动；密度；屈光度 5 Δ ε epsilon ep`silon 伊普西龙 对数之基数 6 Ε δ zeta zat 截塔 系数；方位角；阻抗；相对粘度；原 子序数 7 Ζ ε eta eit 艾塔 磁滞系数；效率（小写） 8 Θ ζ thet ζit 西塔 温度；相位角 9 Η η iot aiot 约塔 微小，一点儿 10 Κ θ kappa kap 卡帕 介质常数 11 ∧ ι lambda lambd 兰布达 波长（小写）；体积
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• 在一定温度下，稀溶液的渗透压与单位 体积溶液中所含溶质的粒子数（分子数或离 子数）成正比，而与溶质的本性无关。
• 因此，对于任意溶质的非电解质溶液， 在一定温度下，只要cB相同，渗透压就相同。 •如0.3 mol· -1葡萄糖溶液与0.3 mol· -1蔗糖溶 L L 液的渗透压相同。
•答：正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度是2.5 mmol· -1。 L
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说明
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根据SI规定，在使Baidu Nhomakorabea浓度单位时必须注明
所表示物质的基本单元。 如：C(KCl)=0.1mol/L 通常所说的“溶液浓度”实际上是指溶 液的“物质的量浓度”。
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请你说明以上四种溶液浓度的表示方法cB、ρB、 ωB和φB之间有什么区别和联系？
第一节分散系统
• 人们通常把具体的研究对象称为体系。 一种或几种物质分散在另一种（或几种）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），而容纳分 散相的连续介质则称为分散介质（或分散 剂）。 • 例如，蔗糖水就是一种分散系，其中蔗糖 分子是分散相，水是分散介质。
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• 三、渗透压在医学上的意义 • （一）渗透浓度 • 溶液中能产生渗透效应的溶质粒子（分 子或离子）统称为渗透活性物质。医学上 把渗透活性物质的总物质的量浓度称为渗 透浓度，用符号cos表示，其常用单位为 mol· -1或mmol· -1。 L L • 医学上常用渗透浓度来间接表示溶液渗 透压的大小。
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反渗透：在浓溶液一侧增加较大的压力 可使溶剂进入稀溶液（或溶剂）。 依此可实现溶液的浓缩和海水的淡化。
P
渗 透
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反渗透
• 如果被半透膜隔开的是两种不同浓度的溶液，当 渗透达到平衡时，液柱产生的静液压既不是浓溶液 的渗透压，也不是稀溶液的渗透压，而是这两种溶 液渗透压之差。 • 渗透压是溶液的一个重要性质，它也存在于人体 内，并且与人体的机能活动相关。比如人体内的毛 细管壁具有半透膜的特征，可以让血液和体液中的 小分子物质、离子、水分自由透过，但是不让血液 中的蛋白质等大分子透过。
• 对于溶质为液体的物质来说，常用溶质的体积 （VB）与溶液体积（V）之比来表示溶液的浓度， 这种溶液浓度叫做体积分数，符号为φB。即： •
• 体积分数也既可用小数表示，也可用百分数表 示。如，市售药用酒精的φ乙醇=0.95或95%；医用消 毒酒精的φ乙醇=0.75或75%；擦浴酒精的φ乙醇 =0.30~0.50或30%~50%。 （φ读fài，是希腊字母， 请参看以下资料）
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• 二、质量浓度
• 质量浓度是溶液中溶质的质量mB与溶液体积V 之比，符号为ρB。即：
•
mB B V
质量浓度的国际单位是kg· -3，医学上常用单 m 位是g· -1或mg· -1。 L L
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• 例1-2 100 mL生理盐水中含有0.90 g NaCl， 计算生理盐水的质量浓度。 • 解：已知，V = 100 mL = 0.10 L
引言
• 人的生命活动离不开各种溶液，如日常饮料、生理
盐水、葡萄糖溶液、人体组织间液、血液、淋巴液 及各种腺体的分泌液等。食物的消化吸收、生命过
程必须的氧气的吸收和二氧化碳排泄，以及体内的
新陈代谢反应都在溶液中进行。
• 可以说没有溶液就没有生命。因此，学习溶液相关
知识对我们有重要的意义。
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12 Μ κ mu mju 缪 磁导系数；微（千分之一）；放大因 数（小写） 13 Ν λ nu nju 纽 磁阻系数 14 Ξ μ xi ksi 克西 15 Ο ν omicron omik`ron 奥密克戎 16 ∏ π pi pai 派 圆周率=圆周÷直径=3.1416 17 Ρ ξ rho rou 肉 电阻系数（小写） 18 ∑ ζ sigma `sigma 西格马 总和（大写），表面密度； 跨导（小写） 19 Τ η tau tau 套 时间常数 20 Υ υ upsilon jup`silon 宇普西龙 位移 21 Φ θ phi fai 佛爱 磁通；角 22 Φ χ chi phai 西 23 Χ ψ psi psai 普西 角速；介质电通量（静电力线）； 角 24 Ψ ω omega o`miga 欧米伽 欧姆（大写）；角速（小 写）；角 化学工业出版社
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•二、渗透压与浓度、温度的关系
• 1886年范特荷甫（van’t Hoff） 根据实验数据，总结出稀溶液的渗透压 与溶液的浓度和温度关系为：
•π = cBRT
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• 式中 Π －溶液的渗透压 kPa • c－溶液浓度 mol/L • T－绝对温度 K(273.15＋t0C) • R－气体常数 8.31kPa· mol-1· -1 L· K
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• 0.3 mol· -1 NaCl溶液的渗透压约为0.3 L mol· -1葡萄糖溶液渗透压的2倍。为什么？ L • 因此，对电解质的稀溶液，范特荷甫公式 修正为： π = icBRT • 例如，KCl的i=2，Ca(NO3)2的i=3。非电 解质的校正系数可看成是1。
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分散系的分类情况
分散系 真溶液 分散相粒子直 径 <1 nm 例子 生理盐水 特性 粒子能透过滤纸和半透膜， 扩散快，超显微镜下不可见
溶胶
胶体分散系
高分 子溶 液 粗分散系（悬 浊液、乳状液）
1~100 nm
热力学不稳定体系；粒子均 Fe(OH)3溶 能透过滤纸，不能透过半透 胶 膜，扩散慢，超显微镜下可 见 蛋白质、 核酸水溶 液 泥浆、牛 奶 热力学稳定体系；粒子均能 透过滤纸，不能透过半透膜， 扩散慢，超显微镜下可见 粒子不能透过滤纸和半透膜， 扩散慢，一般显微镜下可见
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VB B V
• 例1-3 配制500 mL消毒酒精（φB = 0.75）需 无水酒精多少毫升？ • 解：已知V = 500 mL，φB = 0.75
• •答：量取375 mL无水酒精加水稀释到500 mL即得 消毒酒精。
VB V B 500mL 0.75 375mL
NaCl
•
m NaCl 0.90g -1 9gL V 0.10L
答：生理盐水的质量浓度为9 g· -1。 L
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• 三、物质的量浓度 • 物质的量浓度，可以简称为浓度，是溶液中溶 质的物质的量nB（B表示溶液中的溶质）与溶液 体积V之比，符号为cB。即： nB • nB=mB/MB cB • V • 物质的量浓度的国际单位是mol· -3，医学常 m 用单位是mol· -1或mmol· -1。 L L
0.278 m ol L1 278 m m ol L1 0.308 m ol L1 308 m m ol L1
cos , NaCl 2 cNaCl 2
•
58.5 g m ol1 答：50.0g· -1葡萄糖溶液的渗透浓度为 L
278mol· -1，9g· -1生理盐水溶液的渗透浓度为 L L 308mol· -1。 L
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浓度相互换算要点
•
• 各种浓度表示法有各自的特点，从各种浓度的基本定 义出发，可进行各种浓度的相互换算。 溶液浓度的换算只是单位的变换，而溶质的量和溶液 的量均未改变。
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应用
• 1． 在临床生化检验中，凡是相对分子质量已知的物质在人体 的组成量度，原则上均应用物质的量浓度表示，对于相对分子质 量尚未准确测得的物质，则可用质量浓度表示，对于注射液，世 界卫生组织认为，在绝大多数情况下，标签上应同时标明质量浓 度ξ B和物质的量浓度CB。如静脉注射的氯化钠溶液，应同时标 明ξ （NaCl）＝9 g· -1，C（NaCl）＝0.15 mol· -1。 L L • 2． 举例进行ξ B和CB的计算 • • • • （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· -1表示） L （2）100mL葡萄糖注射液中含5g葡萄糖，计算溶液的质 量浓度和物质的量浓度。
第三节 溶液的渗透压
• 一、渗透现象和渗透压
• • 溶剂分子透过半透膜由纯溶剂（或稀溶液）进 入溶液（或浓溶液）的自发过程称为渗透现象。 不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现 象发生。
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• 渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过 半透膜，而水分子却可以自由通过半透膜。 • 可见，渗透现象的产生必须具备两个条件： 一是有半透膜存在，二是半透膜两侧的溶液 要有浓度差。 •产生原因：单位体积内纯溶剂中的溶剂分子 数目大于溶液中的溶剂分子数目，在单位时 间内，由纯溶剂通过半透膜进入溶液中的溶 剂分子比由溶液进入纯溶剂中的溶剂分子多， 致使液面升高。
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• （二）等渗、低渗和高渗溶液 • 渗透压相等的两种溶液，称为等渗溶液； 渗透压不等的两种溶液，其中渗透压高的称 为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液。 • 临床上规定血浆总渗透浓度正常范围是 280~320 mmol· -1，规定： L •280~320 mmol· -1 等渗溶液 L •小于280 mmol· -1 L 低渗溶液 •大于320 mmol· -1 L 高渗溶液
>100 nm
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第二节 溶液组成量度的表示方 法
• 一、质量分数 • 质量分数是指溶液中溶质质量mB与溶液质量m 之比，符号为ωB。即： • mB B m • 质量分数可用小数表示，也可用百分数表示。 例如，市售浓硫酸的ω(H2SO4)=0.98或98%。
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体积分数
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• 如果刚开始就在蔗糖水溶液的一侧施加一定压力， 恰好阻止上述渗透现象发生，则把此时在溶液液面 上所施加的压力π称为该溶液的渗透压。
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渗透压力
（1）定义 恰能阻止渗透现象继续发生而达到动态平衡时的压力 称为渗透压力，用符号π表示。 （2）单位 KPa或Pa
（3）渗透平衡 随着溶液液面的升高，静水压增加，溶液中的溶剂 分子透过半透膜进入纯溶剂中的速度加快，当单位时间 内半透膜两侧透过的溶剂分子数相等时，液面不再升高， 此时体系达到了渗透平衡。
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•
例1-4 计算50.0g· -1葡萄糖溶液和9g· -1生理 L L 盐水溶液的渗透浓度。 • 解：葡萄糖为非电解质，i=1；NaCl为强电解 质，i=2，根据题意得：
cos ,C6 H12 O6
C H
6
12 O 6
M C6H12 O6

50.0 g L1 180 g m ol1 9.0 g L1