[科普中国]-冰点

概念详解

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 K）。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 K。

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 ℃。

应用校准温度计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12。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。

冰点降低数据法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3：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。