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Einleitung
Verwendungszweck
Osmometer von Advanced Instruments verwenden zur Messung
der Osmolalität die Technik der Gefrierpunkterniedrigung.
Osmolalität ist die Gesamtsolutkonzentration einer wässrigen
Lösung. Osmometer messen die Anzahl der Solutpartikel,
unabhängig vom Molekulargewicht oder der Ionenladung.
Die Informationen zur Osmolalität sind u. a. für die folgenden
Fachgebiete von Nutzen:
•
Klinische Medizin, Notfall- und Sportmedizin
•
Medizinische Forschung
•
Akademische Forschung
Die Bestimmung der Osmolalität kann sich als hilfreiches
klinisches Tool bei der Diagnosestellung und Behandlung von
Patienten erweisen. Dieser schnelle und effektive Test gibt
Aufschluss über den Wasserhaushalt und die Fähigkeit des
Körpers, Harn zu produzieren und zu konzentrieren. Er kann
zur Untersuchung niedriger Natriumkonzentrationen
(Hyponaträmie), Erkennung von Giftstoffen im Körper und zur
Überwachung der Osmolalität von Patienten herangezogen
werden, die mit osmotisch wirkenden Arzneimitteln wie z.B.
Mannitol zur Behandlung von Hirnödemen behandelt werden.
Die Durchführung dieses Tests wird auch angeordnet, um die
Wirksamkeit einer Behandlung bei Krankheiten, welche sich
auf die Osmolalität auswirken, zu überwachen.
Fast alle biologischen Flüssigkeiten können in einem
Osmometer analysiert werden, darunter auch:
•
Vollblut
•
Serum
•
Plasma
•
Urin
•
Stuhl
•
Schweiß
•
Gewebehomogenat
Nach den moderaten CLIA- und FDA-Richtlinien ist die
Komplexität des Betriebs dieses Geräts als moderat eingestuft.
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Osmo1® Einzelproben-Mikro-Osmometer Bedienungsanleitung
Prinzipien der Gefrierpunktserniedrigung
Wenn ein gelöster Stoff (Solut) in einem reinen
Lösungsmittel aufgelöst wird, verändern sich die
Eigenschaften der Lösung wie folgt:
•
Der Gefrierpunkt erniedrigt sich
•
Der Siedepunkt erhöht sich
•
Der osmotische Druck erhöht sich
•
Der Dampfdruck reduziert sich
Diese sog. „kolligativen" oder Konzentrationseigenschaften
der Lösung verändern sich im Rahmen angemessener
Grenzen in direktem Verhältnis zur Solut-Konzentration
(der Anzahl der Teilchen in der Lösung).
Von diesen kolligativen Eigenschaften eignet sich besonders die
Messung des Gefrierpunkts zur genauen Ermittlung der
Konzentration einer wässrigen Lösung. Der Gefrierpunkt von
reinem H
O liegt genau bei +0,010 °C. Ein Mol eines nicht
2
dissoziierenden Soluts (eine Substanz, die sich nicht in
Ionenarten auftrennt), wie z. B. Glukose, das in 1 kg Wasser
aufgelöst wird, erniedrigt den Gefrierpunkt des Wassers um
1,858 °C. Diese Veränderung nennt man die kryoskopische
Konstante (molare Gefrierpunktserniedrigung) für Wasser.
Die Gefrierpunkterniedrigung hängt auch vom Grad der
Dissoziation des Soluts ab. Bei ionischen Soluten wird der
Gefrierpunkt für jede Ionenart um 1,858 °C erniedrigt. Wenn sich
z. B. ein Mol Natriumchlorid in 1 kg Wasser vollständig in zwei
Ionenarten (Na+ und Cl-) aufspalten würde, würde der
Gefrierpunkt um 3,716 °C erniedrigt werden. Es tritt jedoch nie
eine komplette Dissoziation auf. Die zwischen den
Solutmolekülen auftretende Interferenz reduziert die
Dissoziation um einen Faktor, der als osmotischer Koeffizient
bezeichnet wird.
In einer einfachen Lösung (z. B. Glukose oder Natriumchlorid
in Wasser) kann der Gefrierpunkt gemessen und die
Konzentration auf einfache Weise anhand einer Gleichung
oder Referenztabelle ermittelt werden. Die Gleichung ist
jedoch spezifisch für jedes Solut. In einer komplexeren
Lösung, wo alle ionisierten und nicht dissoziierten Arten zur
Gefrierpunkterniedrigung beitragen, lässt sich die
Konzentration jedes Soluts nicht ohne weiteres ermitteln.
Mit allen kolligativen Eigenschaften sind ähnliche Probleme
verbunden. Obwohl sich jede der kolligativen Eigenschaften
in direktem Verhältnis mit der Solutkonzentration ändert,
erfordert jede einen anderen Messmodus und eine andere
Messeinheit. Osmolalität ist eine häufig verwendete Einheit
zur Konzentrationsmessung. Mit ihr können alle kolligativen
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