本實用新型涉及一種植物生理學(xué)實驗裝置,具體地說是一種冰點法滲透壓測定器。
背景技術(shù):
溶液滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力,溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。溶質(zhì)微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質(zhì)微粒越少,溶液滲透壓越低。溶液滲透壓取決于溶質(zhì)微粒的數(shù)目,即與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。
平衡滲透壓遵循理想氣體定律(稀溶液中忽略溶質(zhì)分子的相互作用),得出范特霍夫關(guān)系:π=CRT,1mol電解質(zhì)能使水的冰點下降1.86℃,所以摩爾滲透濃度C=Δ/1.86;其中R為氣體常數(shù),在這種情況下為0.082;T為熱力學(xué)溫度。從公式可知溶液的滲透壓只由溶質(zhì)的分子數(shù)決定,因而滲透壓也是溶液的依數(shù)性質(zhì)。
植物細(xì)胞以滲透吸水為主,其動力就是滲透壓。滲透調(diào)節(jié)是指生物體因干旱、低溫、高溫、鹽漬等多種逆境形成的水分脅迫下,植物體內(nèi)可主動積累各種有機或無機物質(zhì)來提高細(xì)胞液濃度,降低滲透勢,提高細(xì)胞吸水或保水能力,從而適應(yīng)水分脅迫環(huán)境的過程。因此,測定植物細(xì)胞液或者組織提取液滲透壓對評價植物干旱損傷、抵御干旱能力至關(guān)重要。
液體折光率與溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),例如:水在10、20、30℃時的折光率分別是1.3337、1.33299、1.33196,而冰的折光率為1.309。因此,若降低液體溫度,直至凝固,折光率會先增大,然后降低,即在冰點溫度時折光率出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。所以,通過持續(xù)觀察液體折光率的變化,即可測定液體冰點。
現(xiàn)有測定冰點的裝置是在一個盛有碎冰和巖鹽混合物的聚乙烯冷卻器中插入套在一起的兩個試管,內(nèi)管裝待測樣品,冰點溫度計插在內(nèi)管中。通過攪拌器攪拌感覺有固體阻礙攪拌時記錄溫度,即為溶液的冰點。
現(xiàn)有技術(shù)存在問題:對溶液冷卻過程中是否產(chǎn)生固體的判斷是主觀的,即不容易判斷固液共存狀態(tài),因而產(chǎn)生較大誤差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供了一種冰點法滲透壓測定器,采用測定溶液冰點的方法計算溶液滲透液,提高實驗結(jié)果的精確度,并減少實驗樣品用量,擴大測量范圍。為了達(dá)到上述目的,本實用新型采用了如下的技術(shù)方案:
本實用新型提供了一種冰點法滲透壓測定器,其結(jié)構(gòu)包括:折光系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)。所述折光系統(tǒng)包括:光源、濾光片、通光孔、比色皿、光柵、目鏡。所述冷凍系統(tǒng)包括:儲備罐、冷凍液、閥門、加料口、溫度計。所述支撐機構(gòu)包括:支架、活動鉸接。其中,冷凍系統(tǒng)位于折光系統(tǒng)下方;比色皿位于所述滲透壓測定器中央,光源位于濾光片和通光孔下方,光柵位于目鏡下方。
優(yōu)選地,所述比色皿為狹縫石英比色皿。
優(yōu)選地,所述光柵帶有刻度。
優(yōu)選地,所述儲備罐位于比色皿下方或者延伸到整個比色皿外周。
優(yōu)選地,所述溫度計有兩個,一個測定冷凍液溫度,一個測定待測液體溫度。
優(yōu)選地,所述光源為鈉光源。
優(yōu)選地,冷凍液采用冰鹽混合物、液氮、干冰、乙二醇中的一種。
在儲備罐中加入低溫的冷凍液,將樣品加入比色皿,比色皿放入儀器中,溫度計測定樣品溫度變化,通過目鏡觀察樣品折光光斑的移動,繪制溫度和光斑移動距離的坐標(biāo)圖,圖中折光率發(fā)生逆轉(zhuǎn)的非線性區(qū)域?qū)?yīng)的溫度平均值為樣品冰點。并通過如下公式計算滲透壓:
π=CRT=Δ/1.86×0.082×T
其中,T=273+t,t為實驗樣品溫度(℃)。
本實用新型的有益效果是:能夠通過溶液折光率變化特點精確測定溶液冰點,通過冰點則可計算出溶液的滲透壓,提高實驗精確度,減少實驗誤差。
附圖說明
圖1是本實用新型一種冰點法滲透壓測定器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型一種冰點法滲透壓測定器光柵結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實用新型一種冰點法滲透壓測定器光柵效果圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細(xì)說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本實用新型的實施方式僅僅是示例性的,并且本實用新型并不限于這些實施方式。
在此,還需要說明的是,為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明,在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實用新型的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟,而省略了關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。
參閱附圖1-圖3,本實施例提供了一種冰點法滲透壓測定器,其結(jié)構(gòu)包括:折光系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)。所述折光系統(tǒng)包括:光源2、濾光片3、通光孔4、比色皿8、光柵10、目鏡9。所述冷凍系統(tǒng)包括:儲備罐1、閥門13、加料口12、溫度計7、溫度計11。所述支撐機構(gòu)包括:支架6、活動鉸接5。
具體地,所述比色皿8為狹縫石英比色皿;所述儲備罐1位于比色皿9下方或者延伸到整個比色皿外周;所述溫度計7測定待測樣品溫度,溫度計11測定冷凍液溫度;所述光源2為鈉光源,并安放在濾光片3下方;所述冷凍液采用冰鹽混合物、液氮、干冰、乙二醇中的一種。
進一步地,如圖2-圖3,所述光柵10帶有刻度;在目鏡9下觀察,整個光柵10為暗視野,光源2發(fā)出的光經(jīng)過樣品折射,在光柵10上留下亮斑,根據(jù)光柵10上的刻度即可讀數(shù),光柵的刻度可以是帶數(shù)字的標(biāo)尺。
如上提供的一種冰點法滲透壓測定器的工作原理和方法。在儲備罐中加入低溫的冷凍液,將樣品加入比色皿8,比色皿8放入儀器中,溫度計7測定樣品溫度變化,通過目鏡9觀察樣品折光光斑的移動,繪制溫度和光斑移動距離的坐標(biāo)圖,圖中折光率發(fā)生逆轉(zhuǎn)的非線性區(qū)域?qū)?yīng)的溫度平均值為樣品冰點。并通過如下公式計算滲透壓:
π=CRT=Δ/1.86×0.082×T
其中,T=273+t,t為實驗樣品溫度(℃)。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。