滲透壓計算器

滲透壓是阻止溶劑透過半透膜向較濃溶液發生淨移動所需施加的外部壓力。半透膜允許溶劑分子通過，同時限制至少一種溶解物種通過。若沒有反向壓力，溶劑會傾向流向有效粒子濃度較高的一側。滲透作用對細胞水合作用、靜脈輸液設計、海水淡化、食品保存與聚合物分子質量測定都十分重要。 對理想稀溶液而言，范特霍夫方程式類似理想氣體定律：滲透壓等於范特霍夫因子、莫耳濃度、氣體常數與絕對溫度的乘積。本計算器使用的氣體常數為 0.082057 公升·大氣壓每莫耳·克耳文，因此壓力以大氣壓表示。攝氏溫度加上 273.15 即換算為克耳文。莫耳濃度必須表示每公升最終溶液中溶解之化學式單位的莫耳數。 范特霍夫因子反映每個化學式單位產生的溶質粒子數。葡萄糖等非電解質在水中大多維持完整，理想因子為一。氯化鈉理想上解離為兩個離子，通常以因子二介紹。氯化鈣理想上產生三個離子。實際電解質溶液的有效因子通常較小，因為靜電交互作用與離子配對會降低粒子的獨立行為，濃度升高時尤其明顯。 滲透壓是一種依數性，意即主要取決於溶解粒子的數量，而非化學種類。即使莫耳濃度不高，也可能產生相當大的壓力，因為一般條件下的絕對溫度接近三百克耳文。因此，生物溶液常以滲透莫耳濃度或滲透質量莫耳濃度描述，直接納入粒子濃度。有效滲透濃度相同的溶液，還必須考量膜通透性與非理想生物效應，才能判斷是否等張。 理想方程式最適合解離情形明確的稀溶液。濃溶液可能明顯偏離理想狀態，精確計算可能需要活性係數或實測滲透係數。巨分子、締合反應、不完全解離、膜選擇性及隨溫度變化的化學行為，也會改變觀察到的壓力。請使用一致的單位，並盡可能選擇具有實驗依據的因子。本計算器提供清楚的理想估算，適用於教學與初步實驗規劃，不能取代臨床或高壓工程應用中的實測資料。