稀溶液具有下列依數性:溶液的蒸氣壓下降、溶液的沸點升高、溶液的凝固點下降。測量這些性質中的任何一種都可間接獲得滲透壓。但是在這些測量方法當中,只有蒸汽壓不需要改變溶液的物象形態。在水中加入一種難揮發的非電解質溶質,使成稀溶液(≤0.2mol•Kg-1),此時,原來表面為純水分子所占據的部分液面被溶質分子所占據,而溶質分子幾乎不會揮發,故單位時間內從表面逸出的水分子數減少。當蒸發與凝結重新達平衡時,溶液的蒸氣壓低于同溫度下純水的蒸氣壓,亦即溶液的蒸氣壓下降。拉烏爾(Raoult FM)定律表明:在一定溫度下,難揮發性非電解質稀溶液的蒸氣壓下降與溶液的質量摩爾濃度成正比,而與溶質的種類和本性無關。
根據這個原理,坐落于美國Ultah州的Wescor 公司,于 1973設計并制造了世界第一臺露點滲透壓儀,從此為體積摩爾濃度(Osmolarity)的測量帶來革命性的進展。
VAPRO®滲透壓儀的工作原理和步驟:
第一步:放入樣品后,溫度和蒸汽壓在密閉的汽化室內達到自然平衡。熱電偶感知樣品上方蒸汽的精確溫度,微處理器將該溫度置為0度,或是測量的參考溫度。(TA)
第二步:然后,熱電偶用Peltier制冷冷卻到露點以下(TD),水的微滴開始凝結在熱電偶表面。
第三步:微處理器任由凝結的水來控制熱電偶的溫度。水的凝結所放出的熱量使熱電偶的溫度上升,最終在一定溫度時,停止凝結。該穩定狀態可在放入樣品后一分鐘達到。
第四步:該穩定溫度即為露點溫度(TD)。在分辨率為0.0003攝氏度時,最終儀器顯示的讀數與露點溫度降低程度成比例。因為露點溫度下降跟蒸汽壓是函數關系,儀器可進行校準,測量結果直接顯示世界通用的滲透壓濃度單位(毫摩爾/千克)。
工作原理:
露點滲透壓儀通過熱電偶頭測得待測物質的露點溫度,通過函數關系獲得蒸汽壓值,通過校準,即可顯示為滲透壓儀的濃度單位(毫摩爾/千克)。
應用:
測量細胞培養液的滲透壓,測量植物葉片或動植物組織切片的滲透壓等。