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學習重點 依數性質取決於溶質粒子的總濃度。理想稀溶液中，電解質須計入解離後的粒子數，非電解質則以完整分子計算。 非揮發性溶質的粒子濃度增加時，滲透壓上升、蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降。 冰點下降法由凝固點下降量換算滲透濃度（osmolality），通常以 mOsm/kg 表示；血清檢體測定時的超冷溫度約為−5 ℃至−8 ℃。 理想近似下，NaCl、KCl 每莫耳各形成約兩莫耳粒子，蔗糖不解離；等張計算還須考慮溶質能否通過膜。 導電度不是依數性質，不能直接代表所有溶質粒子的總濃度。 核心觀念 一、依數性質的判斷方向 依數性質（colligative properties）是由溶質粒子總濃度決定的溶液性質。在理想稀溶液中，重點是有多少粒子，而不是溶質名稱或質量。以下方向以相同溶劑、加入非揮發性溶質，並在其他條件相同時比較。 性質溶質粒子濃度增加時判斷關鍵 滲透壓上升相同溫度下，粒子濃度越高，滲透壓越大 溶劑蒸氣壓下降溶劑莫耳分率降低，蒸氣壓隨之降低 沸點上升須提高溫度，蒸氣壓才能達到外界壓力 凝固點下降溶液在較低溫度才與固態溶劑達到平衡 理想稀溶液的關係式為：π＝iMRT、ΔTb＝iKb m、ΔTf＝iKf m。其中 π 為滲透壓，M 為體積莫耳濃度，m 為重量莫耳濃度，T 為絕對溫度，i 為凡特荷夫因子。Kb、Kf 分別為溶劑的沸點上升常數與冰點下降常數。 冰點下降量增加，不等於冰點升高。ΔTf 是「純溶劑冰點減去溶液冰點」的正值；ΔTf 越大，溶液實際冰點越低。 二、冰點下降法與超冷現象 冰點下降法利用溶質使溶劑凝固點降低的特性，測定檢體的滲透濃度。檢體先冷卻至低於其平衡凝固點，但仍維持液態，稱為超冷或過冷；血清測定時，此階段溫度約為−5 ℃至−8 ℃。 接著誘發冰晶形成，結冰釋出的潛熱使檢體溫度回升，形成可供判讀的凝固溫度平台。儀器依此求得冰點下降量，再換算滲透濃度。超冷溫度是測定過程中的低溫，不是血清真正的凝固點，也不能直接將超冷溫度當作冰點下降量。 水的 Kf 約為 1.86 ℃·kg/mol，因此理想情況下，1 Osm/kg 對應約 1.86 ℃的冰點下降。例如滲透濃度為 0.300 Osm/kg 時，冰點下降量約為 0.558 ℃，與超冷階段的 −5 ℃至−8 ℃應分開記憶。 三、滲透壓、滲透濃度與滲透莫耳濃度 名稱意義單位 滲透壓阻止溶劑經半透膜淨流動所需施加的壓力壓力單位，如 Pa、atm 滲透濃度（osmolality）每公斤溶劑所含溶質粒子的滲透莫耳數Osm/kg、mOsm/kg 滲透莫耳濃度（osmolarity）每公升溶液所含溶質粒子的滲透莫耳數Osm/L、mOsm/L 1 Osm＝1000 mOsm。Osm 計算的是粒子量；mol 計算溶質本身的物質量，兩者須透過解離粒子數換算。水溶液很稀時，osmolality 與 osmolarity 的數值可近似，但定義不同。 臨床題目可能將 osmolality 寫成「滲透壓」，應依英文與單位判讀。看到 mOsm/kg 就以每公斤溶劑計算；「1 公斤純水」指加入溶質前的溶劑質量，並非最後溶液總質量。 四、解離粒子數與等張計算 理想近似下，NaCl 解離成 Na＋與 Cl−，KCl 解離成 K＋與 Cl−，兩者的 i 均約為 2；蔗糖溶於水後不解離，i＝1。因此，相同莫耳濃度下，NaCl 或 KCl 提供的粒子濃度約為蔗糖的兩倍。 滲透粒子濃度＝溶質濃度×i。0.15 M KCl 的理想滲透粒子濃度為 0.15×2＝0.30 Osm/L；蔗糖每個分子算一個粒子，故相對應的蔗糖濃度為0.30 M。 嚴格而言，等張性取決於不能自由通過該膜的有效滲透粒子，還涉及膜的通透性。基本計算題未提供膜通透性差異時，依題意採溶質不自由通膜、電解質理想解離的近似，以 i×濃度相等求解。 五、由滲透濃度換算食鹽質量 配製 300 mOsm/kg 的 NaCl 溶液，先換算為0.300 Osm/kg。每公斤純水需要 0.300 Osm 粒子，而每莫耳 NaCl 約提供 2 Osm 粒子，因此所需 NaCl 為： 0.300÷2＝0.150 mol。 NaCl 莫耳質量＝23＋35.5＝58.5 g/mol，故應加入： 0.150×58.5＝8.775 g，約為 8.8 g。 此類題目使用理想解離近似。計算順序是mOsm 換成 Osm → 除以解離因子 → 乘以溶劑公斤數 → 乘以莫耳質量。 六、導電度為何不能代表滲透濃度 導電度主要受可移動離子的濃度、電荷及移動能力影響；依數性質則計入所有溶質粒子，包含不帶電的分子。蔗糖可提高滲透濃度，卻不會像電解質一樣提供導電離子。 因此，體液滲透濃度上升與冰點下降、沸點上升、蒸氣壓下降有直接的依數性質關係；相較之下，與導電度上升的關聯性最低。電解質增加時兩者可能同向改變，但不能據此視為相同物理量。 常考陷阱 「溶質增加，凝固點上升」：方向相反，應為凝固點下降；上升的是沸點與滲透壓。 「溶質增加，蒸氣壓上升」：對非揮發性溶質而言，溶劑蒸氣壓應下降。 「超冷溫度就是血清冰點」：超冷是暫時低於平衡凝固點而尚未結冰的階段，測定時約為 −5 ℃至−8 ℃。 「等張就選相同 M 數」：先算解離後粒子數；0.15 M KCl 對應約 0.30 M 蔗糖。 「300 mOsm 就是 300 mmol NaCl」：NaCl 約形成兩個粒子，300 mOsm 對應約 150 mmol NaCl；漏除以 2，會誤算為約 17.6 g。 「每公斤溶液等於每公斤溶劑」：osmolality 的分母是溶劑質量，不能任意替換。 「滲透濃度越高，導電度一定越高」：非電解質也會增加滲透粒子，導電度不能反映全部粒子。 記憶口訣 「滲、沸上；蒸、凝下。」粒子濃度增加，滲透壓與沸點上升，蒸氣壓與凝固點下降。 「鹽類算解離，蔗糖算一粒；公斤看溶劑，公升看溶液。」NaCl、KCl 在本單元的理想計算中均以兩個粒子計。