Die Formel
Die Osmolarität zählt gelöste Teilchen, nicht Moleküle. Multipliziere für jeden Stoff seine molare Konzentration mit der Zahl der Teilchen, in die er zerfällt (i), und addiere:
Osmolarität (Osm/L) = Σ (Molarität × i)
| Stoff | Teilchen (i) |
|---|---|
| Glucose, Saccharose, Harnstoff, Glycerin | 1 |
| NaCl, KCl, NaHCO3 | 2 |
| CaCl2, MgCl2, Na2SO4 | 3 |
Meist gibt man das Ergebnis in Milliosmol pro Liter an, mOsm/L.
Beispiel: 0,9 % Kochsalzlösung
- 0,9 % (w/v) sind 9 g pro Liter.
- 9 ÷ 58,44 g/mol = 0,154 mol/L, also 154 mM.
- NaCl zerfällt in 2 Ionen: 154 × 2 = 308 mOsm/L.
Beispiel: 5 % Glucose
50 g/L ÷ 180,16 g/mol = 0,278 mol/L. Glucose dissoziiert nicht, die Osmolarität ist also 278 mOsm/L.
Beispiel: Plasma
In der Klinik schätzt man die Serumosmolalität aus Natrium, Glucose und Harnstoff:
2 × Na (mmol/L) + Glucose (mg/dL) ÷ 18 + BUN (mg/dL) ÷ 2,8
Mit Na 140, Glucose 90 mg/dL und BUN 14 mg/dL: 280 + 5 + 5 = 290 mOsm/kg. In mmol/L rechnest du 2 × Na + Glucose + Harnstoff. Normal sind etwa 275–295. Liegt der Messwert deutlich über der Schätzung, eine osmotische Lücke über etwa 10, deutet das auf einen nicht gemessenen Stoff wie Ethanol, Methanol oder Ethylenglykol.
Warum Messwerte niedriger sind
Ionen in Lösung verhalten sich nicht ganz unabhängig, deshalb wirkt 0,9 % NaCl wie etwa 286 statt 308 mOsm. Das Verhältnis ist der osmotische Koeffizient, für NaCl in dieser Stärke etwa 0,93. Die Formel oben liefert den idealen Wert, ein Osmometer den echten.
Osmolarität und Osmolalität
Die Osmolarität bezieht sich auf einen Liter Lösung, die Osmolalität auf ein Kilogramm Wasser. In verdünnten Lösungen wie Plasma ist die Zahl fast gleich. Osmometer messen die Osmolalität, die sich mit der Temperatur nicht ändert.
Tonizität
Die Osmolarität sagt, wie viele Teilchen eine Lösung enthält, die Tonizität, was sie mit Zellen macht. Stoffe, die die Membran passieren, etwa Harnstoff, zählen zur Osmolarität, aber nicht zur Tonizität. 5 % Glucose ist bei der Infusion isoosmotisch, wird aber hypoton, sobald die Zellen die Glucose aufnehmen.
Rechner
Der Osmolaritäts-Rechner addiert jede Mischung von Stoffen. Rechne Gramm pro Liter vorher mit dem Molaritätsrechner in Molarität um, oder eine Prozentangabe mit dem Rechner für Prozentlösungen.