مقياس انخفاض نقطة التجمد

مقياس انخفاض نقطة التجمد هو مقياس تناضحي يستخدم في تحديد التركيز التناضحي للمحلول حيث أن جوانبه النشطة تناضحياً تخفض نقطة تجمده .

في الماضي، استُخدمت تقنية قياس الضغط الأسموزي بنقطة التجمد لتقييم قوة الضغط الأسموزي للغرويات والمحاليل. يعتمد هذا الجهاز على انخفاض نقطة تجمد المحلول لتحديد قوته. كما يُستخدم لتحديد مستوى سوائل الجسم المناسبة أسموزيًا في مختلف المواد الكيميائية المذابة في الدم، وذلك باستخدام العلاقة التي تنص على أن مولًا واحدًا من المادة المذابة يُخفض نقطة تجمد كيلوغرام واحد من الماء بمقدار 1.86  درجة مئوية (3.35  درجة فهرنهايت). ^{[ 1 ]} يُستخدم جهاز قياس الضغط الأسموزي بنقطة التجمد أيضًا في العديد من الممارسات الطبية، بما في ذلك صناعة الأدوية ، ومختبرات مراقبة الجودة ، والكيمياء السريرية .

تُستخدم مقاييس الضغط الأسموزي بانخفاض نقطة التجمد لتحديد قوة الضغط الأسموزي للمحاليل. وهي الطريقة الأكثر شيوعًا في العديد من المهام الطبية، وتُستخدم لتقييم قوة الضغط الأسموزي للغرويات والمحاليل. ^{[ 2 ]}

يعمل مقياس الأسمولية بانخفاض نقطة التجمد عن طريق تحديد تركيز المحلول باستخدام نقطة تجمده. ويستخدم جهازًا نانولتريًا ( نانومتر ) يُسهّل تحديد نقطتي انصهار وتجمد المحلول. تتضمن عملية تحديد نقطتي التجمد والانصهار أربع خطوات منفصلة: المعايرة، والتحميل، والتجميد العميق، والقياس. ويمكن تحديد تركيز المحلول بمعرفة عدد الجزيئات الموجودة فيه، وذلك بتحديد نقطة تجمد المحلول.

عند إذابة الجزيئات في محلول، تنخفض درجة تجمدها مقارنةً بدرجة تجمد المذيب الأصلي. وتؤدي زيادة تركيز المذاب إلى انخفاض درجة التجمد أكثر. يستخدم مقياس الأسمولية بانخفاض درجة التجمد درجة تجمد المحلول لتحديد تركيزه. ^{[ 3 ]} تتم معايرة مقياس الأسمولية بانخفاض درجة التجمد باستخدام محاليل قياسية تقع ضمن نطاق أسمولية المحلول.

بدأ استخدام أجهزة قياس الضغط الأسموزي في أواخر القرن التاسع عشر بعد أن فاز فان هوف بجائزة نوبل لأبحاثه واكتشافه أن العلاقة بين الضغط الأسموزي للمحاليل الغروية المخففة والتركيز تتوافق مع قانون الغاز المثالي . ^{[ 4 ]} ومنذ ذلك الحين، تُستخدم أجهزة قياس الضغط الأسموزي لقياس القوة الأسموزية للمحاليل المخففة عند مستويات تركيز مختلفة.

كان أحد أوائل استخدامات هذه الطريقة في دراسة تحليلية، حيث تم اختبار أسمولية البول لـ 1991 كلبًا. ^{[ 5 ] [ 6 ]} أثبتت الدراسة تفوقها على أجهزة قياس الأسمولية التقليدية الأخرى التي تعتمد على منحنى الضغط الأسموزي، ووجد أنها مثالية للعينات البيولوجية المخففة.

تُستخدم مقاييس الأسمولية بتقنية انخفاض نقطة التجمد في مجالات طبية متنوعة. ويُستخدم هذا الأسلوب لتحديد الخصائص الغروانية للمحاليل. ^{[ 7 ]} في الوقت الحاضر، تُستخدم هذه الطريقة، من بين مجالات أخرى، لقياس الأسمولية في محاليل العناية بالعدسات وقطرات العين. ^{[ 8 ]} كما تُستخدم في مختبرات الكيمياء السريرية والصيدلانية ومراقبة الجودة ، حيث تُسهّل عمليات مختلفة. وبالمقارنة مع الطرق الأخرى، يتميز مقياس الأسمولية بتقنية انخفاض نقطة التجمد بدقة عالية، مما يجعل استخدامه في الممارسات السريرية آمنًا. ويُستخدم في عمليات تصنيع الأدوية. ^{[ 9 ]} كما تُستخدم أسمولية البول لقياس تركيز البول بدقة، وبالتالي تحديد وظائف الكلى وتوازن سوائل الجسم .

يُستخدم قياس الأسمولية على نطاق واسع في صناعة الأدوية، ومختبرات مراقبة الجودة، والكيمياء السريرية لقياس الأسمولية في المحاليل المائية بدقة. ويُستخدم بشكل شائع في العيادات الطبية للمساعدة في مختلف الممارسات الصيدلانية، ^{[ 10 ]} بما في ذلك تطوير محاليل العناية بالعدسات وقطرات العين.

تشمل طرق قياس الضغط الأسموزي البديلة قياس الضغط الأسموزي الغشائي، الذي يحدد الضغط الأسموزي للمحاليل، وقياس الضغط الأسموزي للبخار ، الذي يقيم تركيز الجسيمات التي تقلل من ضغط بخار المحلول وانصهاره، بالإضافة إلى نقاط تجمد المحاليل المائية . ^{[ 11 ]}

• انخفاض نقطة الانصهار
• ارتفاع درجة الغليان
• الخواص التجميعية

• Skoog, DA; West, DM; Holler, FJ أساسيات الكيمياء التحليلية نيويورك: Saunders College Publishing، الطبعة الخامسة، 1988.
• بارد، أ. ج.؛ فولكنر، ل. ر. الطرق الكهروكيميائية: الأساسيات والتطبيقات. نيويورك: جون وايلي وأولاده، الطبعة الثانية، 2000.
• بيتينكورت دا سيلفا، ر؛ بولسكا، إ؛ غودليفسكا-زيلكيفيتش، ب؛ هيدريش، م؛ مايسن، ن؛ ماغنوسون، ب؛ مارينسيك، س؛ باباداكيس، إ؛ باترياركا، م؛ فاسيليفا، إ؛ تايلور، ب؛ القياس التحليلي: عدم اليقين في القياس والإحصاءات، 2012، ISBN 978-92-79-23070-7.

• مبادئ الكيمياء العامة، وأنماطها، وتطبيقاتها .