Osmolalite, çözücünün kilogramı başına toplam kimyasal madde sayısının bir ölçüsüdür ve bu nedenle çözeltinin ozmotik basıncına dair bir gösterge sağlar.
Osmolalite, çözeltideki çözünen maddenin molal konsantrasyonuna, ayrışmasına ve çözeltinin ideal davranıştan sapmasına bağlıdır (Raoult yasası).
Osmolalite birimi kilogram başına osmoldür (osmol/kg), ancak kilogram başına alt kat miliozmol (mosmol/kg) daha yaygın olarak kullanılır.
mi = çözeltideki i’inci çözünenin molalitesi, çözücünün kilogramı başına mol cinsinden,
Φm,i = molal ozmotik katsayı, boyutsal olmayan bir faktör.
Molal osmotik katsayı, çözeltinin ideal davranıştan sapmasının bir ölçüsüdür. İdeal bir çözelti için osmolalite molaliteye eşittir (Φ=1).
Gerçek, ideal olmayan bir çözelti durumunda, termolal osmotik katsayı çözeltinin bileşenleri (yani moleküller, iyonlar, çözücü) arasında meydana gelen etkileşimlerden etkilenir. Çözeltinin bileşimi ne kadar karmaşıksa, Φ’yi belirlemek o kadar zorlaşır.
Bu nedenle, donma noktası düşmesi gibi koligatif bir özelliğin ölçümü, bir çözeltide bulunan çeşitli çözünen maddelerin katkısının genel bir ölçüsünü elde ederek osmolaliteyi belirlemenin pratik bir yolu olarak kullanılır.
Not! Gelişen teknoloji ile birlikte osmolite değeri, direk cihazlar tarafından sonuç olarak verilebilmektedir.
Ölçüm Prensibi
Aksi belirtilmediği sürece, osmolalite bir çözeltinin donma noktası düşmesinin (ΔTf) ölçülmesiyle belirlenir. Osmolalite ile donma noktası düşmesi arasındaki ilişki şu ifadeyle verilir:
ΔTf = kfξm
Burada kf, çözücüye bağlı olan molal kriyoskopik sabittir. Su için kf değeri 1,86 K/osmol’dür (yani 1 kg suya 1 mol ayrışmayan çözünen madde eklenmesi, donma noktasında 1,86 K’lik bir düşüşe neden olur).
Cihaz
Donma noktası düşüşü ölçümü için bir ozmometre genellikle şunlardan oluşur:
– uygun bir numune kabı;
– numuneyi soğutmanın bir yolu;
– sıcaklık düşüşünü gösterebilen veya doğrudan osmolalite değerleri verebilen uygun bir akım veya potansiyel farkı ölçüm cihazına sahip bir sıcaklığa duyarlı direnç (termistör);
– aşırı soğuma meydana geldiğinde numuneyi karıştırmanın ve/veya katılaşmayı başlatmanın bir yolu.
Örnek bir osmometre cihazı için bu yazımızı inceleyebilirsiniz.
Kalibrasyon
Gerektiğinde, aşağıdaki tabloda belirtilen referans solüsyonlarını kurutulmuş sodyum klorür kullanarak hazırlayın.
Tabloda listelenenlere eşit veya benzer osmolalitelere sahip, ticari olarak temin edilebilen sertifikalı osmometre kalibrasyon solüsyonları da kullanılabilir.
Sıfır değerini belirlemek için su ve tabloda listelenen referans solüsyonlarından en az 2’sini kullanarak ekipmanı üreticinin talimatlarına göre kalibre edin. Kalibrasyonu bilinen bir osmolaliteye sahip en az bir ek referans solüsyonu kullanarak doğrulayın.
İncelenecek solüsyonun beklenen değerinin ± 50 mosmol/kg içinde veya incelenecek solüsyonların beklenen osmolalite aralığının merkezine yakın bir osmolaliteye sahip bir referans solüsyonu seçin.
Okumanın seçilen referans solüsyonunun osmolalitesinin ± 4 mosmol/kg içinde olması önerilir.
| Su içindeki sodyum klorür kütlesi (g/kg) | Osmolalite, ξm (mosmol/kg) |
Donma noktası düşmesi, ΔTf (K) |
| 3.087 | 100 | 0.186 |
| 6.260 | 200 | 0.372 |
| 9.463 | 300 | 0.558 |
| 12.684 | 400 | 0.744 |
| 15.916 | 500 | 0.930 |
| 19.147 | 600 | 1.116 |
| 22.380 | 700 | 1.302 |
Metot
Her ölçümden önce numune kabını incelenecek solüsyonla yıkayın. Katılaşmayı başlatan cihazı, incelenecek solüsyonun beklenen donma noktasının altında tanımlanmış bir sıcaklıkta başlayacak şekilde programlayın.
Üreticinin talimatlarına göre numune kabına incelenecek solüsyonun uygun bir hacmini koyun ve soğutma sistemini başlatın. Cihaz dengeye ulaşıldığında bunu gösterir.
Testi, ekipmanı kalibre etmek için kullanılan koşullar (soğutma sıcaklığı ve hacmi) altında gerçekleştirin.
Ekipmanın türüne bağlı olarak, osmolalite doğrudan okunabilir veya ölçülen donma noktası düşüşünden hesaplanabilir.
İncelenecek solüsyonun ölçülen osmolalitesi kalibre edilen osmolalite aralığında olmadığı sürece test geçerli değildir.
Kaynak: European Pharmacopoeia
