冰点,是指水的
凝固点,即水由
液态变为
固态的温度。在标准大气压下温度0 ℃为纯水的冰点,标准温度和水的杂质有关系,但是有杂质的水不能算标准的冰点。
凝固点(freezing point)和
熔点(melting point)是同义词,指的是物质在液态和固态共存时的温度,或者说是物质在液态和固态之间转换时的温度。只有水的凝固点或熔点叫做冰点,别的物质的凝固点或熔点不能叫冰点。
通常,冰点指的是水在一个标准大气压(1.013×10^5 Pa)下的凝固点,也就是0 ℃(273.15K)。在不同的大气压下,冰点不同。如果想估计在某个压强下的冰点,可以从水的
相图上找到答案。值得注意的是,水在一个标准大气压下的冰点并不等于水的
三相点——两者相差 0.01 ℃。
冰点的高低还和水的纯净度有关。纯净水在标准大气压下的冰点是 0 ℃,但是当水中含有杂质时,冰点会降低。例如,海水的冰点低于淡水的冰点。海水冰点与海水
盐度有密切的关系。当盐度达到 24.695 的时候,海水的冰点只有 -1.332 ℃。
冰点可以用来校准温度计的读数。因为在给定的气压下,冰点是一定的,所以可以根据该气压下冰水混合物的温度来校准
精密温度计的读数。很多家仪器公司都根据这个原理研制出了校准温度计的仪器——冰点基准室。冰点基准室通常是利用一个标准大气压下的冰点,也就是 0 ℃,来校准精密温度计的读数。
我们可以通过水溶液的冰点来得知溶解物在该水溶液中的浓度。当水中含有溶解物时,冰点会降低。溶解物浓度越高,冰点越低。可由公式 计算出水溶液凝固点或溶解物浓度:公式中 是一个标准大气压下纯水的冰点(0 ℃)与溶液凝固点之差,K 是水的摩尔凝固点降低常数(其值为1.86 K·Kg/mol),b 是溶解物的
质量摩尔浓度。
在药物注射剂的使用中,注射剂必须接近血清的
渗透压值(通常约为 285 mosm/kg)以便减少
注射给药时的不适感。冰点降低数据法就是常用的渗透压调整方法。一般情况下,血浆的凝固点为 -0.52 ℃。当水溶液的冰点降低到 -0.52 ℃,即与血浆等渗。等渗调节剂的用量可直接用公式 W = (0.52- a)/ b 计算(该公式由上述公式 演变而来)。其中,W 是配制等渗溶液需加入的等渗调节剂的百分含量,a 是药物溶液的冰点下降度数,b 是用以调节的等渗剂 1% 溶液的冰点下降度数。算出等渗调节剂的用量,就可以配出与血浆等渗的注射剂。这就是冰点降低数据法。