En la determinación de la presión osmótica mediante el método de descenso del punto de congelación, el fenómeno del sobreenfriamiento es un factor clave que afecta la precisión de la medición. Cuando la temperatura de la solución cae por debajo del punto de solidificación teórico, si falta un núcleo cristalino (como impurezas, semillas de cristal) o la tasa de enfriamiento es demasiado rápida, las partículas solutoras no pueden organizarse de manera oportuna y ordenada para formar cristales, lo que resulta en que la solución está en un Estado de saturación excesiva sin precipitar cristales, un fenómeno llamado fenómeno de sobreenfriamiento. Por ejemplo, el agua de alta pureza se puede enfriar a - 40 ° C en condiciones específicas para mantenerse líquida, y su esencia es que las moléculas líquidas no pueden formar una estructura estable a través de núcleos cristalinos, y la energía termodinámica se mantiene en la solución en forma de calor latente.
El efecto del fenómeno del sobrecalentamiento en los resultados de la medición se refleja principalmente en dos aspectos: primero, la temperatura no aumenta hasta el punto de congelación real después del sobrecalentamiento de la solución, lo que resulta en un punto de congelación bajo medido, de acuerdo con la fórmula de cálculo de la masa molecular del solutor.
M2=ΔTf⋅W1Kf⋅W2， Cuando el valor de reducción del punto de solidificación△ TF es demasiado grande, la masa molecular de soluto calculada m2 es demasiado pequeña, lo que hace que el valor de medición de la presión osmótica sea bajo; En segundo lugar, cuando el proceso de sobreenfriamiento es demasiado grande, la precipitación excesiva del disolvente cambiará la concentración de la solución y agravará aún más el error de medición.
La estrategia para controlar el fenómeno del sobreenfriamiento debe comenzar con la tasa de enfriamiento y la inducción de cristalización. En primer lugar, se utiliza el método de enfriamiento jerárquico, primero se reduce a una velocidad de 2 ° C / MIN cerca del punto de congelación, y luego se cambia a 0,5 ° C / MIN para enfriarse lentamente, dando tiempo suficiente de reorganización molecular. Por ejemplo, al determinar la presión osmótica plasmática, este método puede controlar el grado de sobreenfriamiento dentro de 0,2 grados celsius. En segundo lugar, la cristalización se induce mediante perturbaciones mecánicas o la adición de semillas de cristal, cuando la temperatura cae cerca del punto de congelación, se frota la pared interior del recipiente con una barra de vidrio o se inyecta una burbuja de aire traza, se proporcionan sitios de formación de núcleos heterogéneos o se añade el 0,01% del mismo soluto como semillas de cristal, lo que reduce la barrera energética de la formación de núcleos. Además, optimizar el diseño del recipiente de muestra, utilizando tubos de vidrio con paredes interiores ásperas o mallas metálicas preestablecidas, puede aumentar la probabilidad de formación del núcleo cristalino y reducir la Dependencia de perturbaciones externas.