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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:
•
Medizinische Forschung
•
Biotechnologie und pharmazeutische Forschung und
Herstellung
•
Akademische Forschung
•
Industrielle Anwendungen
HINWEIS:
OsmoTECH XT ist nicht für die
Patientendiagnostik geeignet.
Osmolalität ist ein wertvoller prozessbegleitender Test,
der einen zuverlässigen und wiederholbaren Wert liefert,
der den Gesamtgehalt gelöster Stoffe in einer Lösung
widerspiegelt. Osmolalität ist ein kritischer Indikator, der
während des gesamten Bioproduktionsprozesses
verwendet wird, um die höchste Qualität und Ausbeute
von Biologika zu gewährleisten. Es sollte eine
routinemäßige und häufige Kontrolle sein, um
kostspielige Produktverluste oder suboptimale
Produktion zu vermeiden und sicherzustellen, dass der
Prozess innerhalb der Spezifikation liegt.
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
+0,010 °C. Ein Mol eines nicht dissoziierenden Soluts
(eine Substanz, die sich nicht in Ionenarten auftrennt),
wie z. B. in 1 Kilogramm (kg) Wasser aufgelöste Glukose,
erniedrigt den Gefrierpunkt des Wassers um 1,858 °C.
Diese Veränderung nennt man die kryoskopische
Konstante (molare Gefrierpunkterniedrigung) 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
Eigenschaften miteinander und zu anderen
Konzentrationseinheiten in Beziehung gesetzt werden.
Aufgrund ihrer Universalität bedienen sich die meisten
Osmometrieanwendungen regelmäßig der Osmolalität—
ausgedrückt in mOsm/kg H
Konzentrationseinheit anstatt weitere
Konvertierungsfaktoren anzuwenden.
Gerätausstattung
Mit den Osmometern von Advanced Instruments wird der
Gefrierpunkt einer wässrigen Lösung gemessen, um die
Solutkonzentration zu bestimmen. Osmometer von
Advanced Instruments verwenden hochpräzise Thermometer
(Thermistoren) zur Messung der Probentemperatur, zur
Überwachung des Unterkühlungsgrades (Supercooling) und
der Auslösung des Gefrierens sowie zur Messung des
Gefrierpunkts der Probe. Der Thermistor kann Unterschiede
von ±1 mOsm/kg H
O feststellen.
2
OsmoTECH XT Einzelproben-Mikro-Osmometer Bedienungsanleitung
O liegt genau bei
2
O—als allgemeiner
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Fehlerbehebung
