電解質(zhì)在水及糖水溶液中的單個離子活度系數(shù)及鹽效應(yīng)常數(shù)研究.pdf

1、活度系數(shù)是重要的物理化學(xué)參數(shù),是溶液中溶質(zhì)的實(shí)際行為與其在理想或無限稀釋溶液中行為偏差的一種量度。在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中具有極其重要的意義。其中單個離子的活度系數(shù)在半透膜的離子平衡、生命過程的研究、離子交換設(shè)備的設(shè)計、地質(zhì)研究等領(lǐng)域都是非常重要的。本文作為國家自然科學(xué)基金(20673033)資助課題的一部分,其主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下:
　　 1.在298.15K,用離子選擇性電極測定了水溶液中電解質(zhì)(NaF,NaCl,NaBr)的單

2、個離子活度系數(shù)。結(jié)果表明:(1)對于NaF,Na+和F-的活度系數(shù)都隨著NaF濃度的增大而減小;對于NaCl,Na+的活度系數(shù)隨著NaCl濃度的增加而先減小后增大,Cl-的活度系數(shù)則隨NaCl濃度的增加而減小;對于NaBr,Na+和Br-的活度系數(shù)都隨著NaBr濃度的增加而先減小后增加。(2)相同濃度下,不同NaX溶液中的Na+的活度系數(shù)大小順序?yàn)?γNa+(NaBr)＞γNa+(Nacl)＞γNa+(NaF).這可以歸因于Na+與X-

3、之間的引力作用和X-與X-之間的排斥作用不同(比如半徑大小等)。
　　 2.用同樣的方法測定了298.15K電解質(zhì)(NaF,NaCl,NaBr)在兩種單糖水溶液(葡萄糖和果糖)和一種二糖(蔗糖)水溶液中的單個離子活度系數(shù)。結(jié)果表明:(1)在單糖(葡萄糖、果糖)-NaBr-水體系中,Na+的活度系數(shù)隨NaBr濃度的增加而先減小后增加,而Br-則隨著NaBr濃度的增加而減小;NaCl的單個離子活度系數(shù)變化規(guī)律和NaBr的相似;而對于

4、糖-NaF-水體系,在所研究的糖濃度范圍內(nèi),Na+和F-的活度系數(shù)都隨NaF濃度的增加而減小。(2)葡萄糖濃度對于單個離子活度影響的大概變化趨勢是:隨著葡萄糖濃度的增加而減小。(3)在給定的糖和電解質(zhì)濃度下,Na+的活度系數(shù)大小順序都為:γNa+(NaBr)＞γNa+(NaCl)＞γNa+(NaF).這與溶液中Na+和X-的靜電引力作用有關(guān),而靜電作用主要決定于陰離子X-的半徑大小(γBr-＞γCl-＞γF-).然而糖水溶液中陰離子X-

5、的活度系數(shù)大小順序卻有所不同,對于葡萄糖而言,其順序?yàn)?γBr-＞γF-＞γCl-.除了F-,變化趨勢和Na+相似。這可能是由于溶液中F-與F-之間的自排斥作用要比Cl-大一些。而果糖水溶液中的陰離子活度系數(shù)變化的趨勢不是很明顯。蔗糖水溶液中的大致順序?yàn)?γF-＞γBr-＞γCl-,其可歸因子水溶液中的蔗糖分子和F-之間的相互作用與葡萄糖分子和F-之間的相互作用有所不同。
　　 3.通過計算獲得了電解質(zhì)(NaX)在糖(葡萄糖、果