При измерении осмотического давления методом падения точки замерзания явление переохлаждения является ключевым фактором, влияющим на точность измерения. Когда температура раствора падает ниже теоретической точки затвердевания, при отсутствии кристаллического ядра (например, примеси, виды кристаллов) или слишком быстрой скорости охлаждения, частицы раствора не могут быть расположены вовремя и упорядоченно, чтобы сформировать кристалл, что приводит к перенасыщению раствора без выделения кристалла, явление, называемое переохлаждением. Например, вода высокой чистоты, охлаждаемая при определенных условиях до - 40°C, остается жидкой, суть которой заключается в том, что молекулы жидкости не могут сформировать стабильную структуру через кристаллическое ядро, а термодинамическая энергия сохраняется в растворе в виде скрытой теплоты.
Влияние переохлаждения на результаты измерений в основном проявляется в двух аспектах: во - первых, после переохлаждения раствора температура не может вернуться к реальной точке затвердевания, что приводит к низкой измеренной точке затвердевания, в соответствии с формулой расчета молярной массы раствора
M2=ΔTf⋅W1Kf⋅W2， Когда точка затвердевания уменьшает значение дельта Tf, расчетная мольная масса растворителя M2 мала, что приводит к низкому значению измерения осмотического давления; Во - вторых, когда процесс переохлаждения проходит через большой промежуток времени, чрезмерное выделение растворителя изменяет концентрацию раствора, что еще больше усугубляет погрешность измерения.
Стратегия борьбы с переохлаждением должна начинаться как со скоростью охлаждения, так и с индукцией кристаллизации. Во - первых, используя метод градации охлаждения, сначала со скоростью 2 ° C / min до точки затвердевания, а затем переключайтесь на медленное охлаждение 0,5 ° C / min, чтобы дать молекуле полное время перегруппировки. Например, при измерении осмотического давления плазмы этот метод может контролировать степень переохлаждения в пределах 0,2 °C. Во - вторых, индуцирование кристаллизации с помощью механических возмущений или добавления кристаллических видов, когда температура падает вблизи точки затвердевания, с помощью стеклянных стержней для трения внутренней стенки контейнера или инъекции микропустых пузырьков, чтобы обеспечить гетерогенные ядерные точки или добавить 0,01% того же растворителя в качестве кристаллического вида, чтобы уменьшить барьер ядерной энергии. Кроме того, оптимизация конструкции контейнера для образцов с использованием грубой внутренней стенки стеклянной трубки или предустановленной металлической сетки может увеличить вероятность образования кристаллического ядра и уменьшить зависимость от внешних возмущений.