Формула
Осмолярность считает растворённые частицы, а не молекулы. Для каждого вещества умножьте его молярную концентрацию на число частиц, на которые оно распадается, i, и сложите:
осмолярность (Осм/л) = Σ (молярность × i)
| Вещество | Частиц (i) |
|---|---|
| Глюкоза, сахароза, мочевина, глицерин | 1 |
| NaCl, KCl, NaHCO3 | 2 |
| CaCl2, MgCl2, Na2SO4 | 3 |
Результат обычно дают в миллиосмолях на литр, мОсм/л.
Пример: 0,9 % физраствор
- 0,9 % (масса/объём) — это 9 г на литр.
- 9 ÷ 58,44 г/моль = 0,154 моль/л, или 154 мМ.
- NaCl распадается на 2 иона: 154 × 2 = 308 мОсм/л.
Пример: 5 % глюкоза
50 г/л ÷ 180,16 г/моль = 0,278 моль/л. Глюкоза не диссоциирует, поэтому осмолярность 278 мОсм/л.
Пример: плазма
В клинике осмоляльность сыворотки оценивают по натрию, глюкозе и мочевине:
2 × Na (ммоль/л) + глюкоза (ммоль/л) + мочевина (ммоль/л)
При Na 140, глюкозе 5 ммоль/л и мочевине 5 ммоль/л: 280 + 5 + 5 = 290 мОсм/кг. В единицах мг/дл (американские лаборатории) берут 2 × Na + глюкоза ÷ 18 + BUN ÷ 2,8. Норма — примерно 275–295. Если измеренное значение заметно выше расчётного, осмолярный разрыв больше примерно 10 указывает на неучтённое вещество, например этанол, метанол или этиленгликоль.
Почему измеренные значения ниже
Ионы в растворе ведут себя не вполне независимо, поэтому 0,9 % физраствор ведёт себя как примерно 286, а не 308 мОсм. Это отношение — осмотический коэффициент, для NaCl такой концентрации около 0,93. Формула даёт идеальное значение, осмометр — реальное.
Осмолярность и осмоляльность
Осмолярность считают на литр раствора, осмоляльность — на килограмм воды. В разбавленных растворах, таких как плазма, числа почти совпадают. Осмометры измеряют осмоляльность, которая не зависит от температуры.
Тоничность
Осмолярность говорит, сколько частиц в растворе, а тоничность — что раствор делает с клетками. Вещества, проходящие через мембрану, например мочевина, входят в осмолярность, но не в тоничность. 5 % глюкоза изоосмотична при введении, но становится гипотоничной, как только клетки поглощают глюкозу.
Калькуляторы
Калькулятор осмолярности складывает любую смесь веществ. Чтобы сначала перевести граммы на литр в молярность, есть Калькулятор молярности, а для процентов — Калькулятор процентных растворов.