亨利定律常数
物理化学亨利定律
物理化学亨利定律
物理化学的亨利定律规定,在一定的温度和压力下,气体溶解于液体中的质量分数与该气体在该温度和压力下的分压之间存在一个定值关系。
即,溶解度与分压成正比,可以用以下公式表示:C=k*P
其中,C代表气体在液体中的质量分数,P代表气体的分压,k代表亨利定律常数,表示溶解度与分压的比例系数。
亨利定律适用于理想气体在低浓度下的溶解,即气体的分压远小于液体的饱和蒸汽压。
在高浓度下,气体的相互作用会导致溶解度不再遵循亨利定律。
亨利定律广泛应用于生物化学、环境科学和工业化学等领域,例如血液中的氧气和二氧化碳的溶解度等。
试验七亨利定律常数的测定
△ P = Pf – Pi = K ‧( Mf - Mi ) = K‧△M Pf = K ‧ △M + Pi
(7-2) (7-3)
在本實驗中,首先使瓶中CO2在液相與氣相間達成平衡 ( Pi,Mi ),然後在相對於達成平衡所需時間而言,很短 的瞬間內放出部份氣體,使瓶中氣體逸出瓶外,破壞原
平衡狀態,此時壓力下降到Pn ,系統處於非平衡態( Pn, Mi ),如下圖的過程一所示。
各次減少量 相對於Mi的減少量 DM=ΣDm
0.2033 0.2711 0.2227 0.2807 0.2711 0.2614 0.3195 0.2904
-0.004018 -0.005358 -0.004402 -0.005548 -0.005358 -0.005167 -0.006315 -0.005740
Pn,Mi 關閉開關,搖盪使平衡 Pf,Mf 過程二
由於溶液中所減少之CO2的莫耳數應等於氣相中所增 加CO2的莫耳數,因此由過程二及應用理想氣體 方程式,可決定每次放氣再達平衡後,水溶液中溶質
濃度的變化量( △ m )。
4
∵ PV = nRT △ P Vg = △nRT △n = △ P Vg / RT 又△Mi = - △ P Vg / RT Vl △M = Σ △Mi 得到
一. 目的
利用簡單裝置,測量二氧化碳氣體之溶解 度與其分壓的關係。
1
二. 原理
英國科學家William Henry發現:
於定溫下,溶解在溶液中氣體的量 正比於液體上方的氣體壓力。
P = K‧M
P:溶液表面上溶質的分壓 M:溶解在溶液中的氣體分壓 K:亨利定律常數
(7-1)
2
同溫度下,兩個不同的平衡狀態( Pi,Mi )及( Pf,Mf )。
亨利定律有三种表达方式,若体系的温度下降,则亨利常数m,e,h的变化。
亨利定律有三种表达方式,若体系的温度下降,则亨利常数m,e,h的变化。
1.引言【1.1 概述】亨利定律是描述气体溶解度与压力之间关系的基本定律之一。
根据亨利定律,溶质在溶剂中的溶解度与该溶质在气相中的分压成正比。
亨利定律可以通过三种不同的表达方式来描述,这些表达方式在不同的情况下都能有效地揭示溶解度的变化规律。
本文将首先介绍亨利定律的三种表达方式,分别是第一种表达方式和第二种表达方式。
随后,我们将探讨温度对亨利常数m、e和h的变化产生的影响。
温度是影响溶解度的重要因素之一,当体系的温度下降时,亨利常数m、e和h都会发生变化。
此外,除了温度外,还有其他因素也会对亨利常数产生影响。
文章将重点研究温度对亨利常数的影响,并综合考虑其他因素对这些常数的影响。
通过深入研究亨利定律和温度对亨利常数的影响,我们可以更好地理解气体溶解度的变化规律,为相关领域的研究与应用提供理论基础和实践指导。
同时,本文的目的也是通过对亨利定律的三种表达方式及其与温度的关联的探讨,为读者提供一个全面的了解和认识。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将分为三个大部分,以探讨亨利定律及其与温度的关系。
以下是各个部分的详细介绍:第一部分是引言,我们将在此部分中对文章进行概述,说明文章的目的以及所采用的结构和方法。
简要介绍亨利定律的背景和重要性,并提出需要探讨的问题。
第二部分是正文,本文将主要围绕亨利定律的三种表达方式展开。
首先,我们将详细介绍亨利定律的第一种表达方式,并探讨其在不同系统中的应用和意义。
接着,我们将深入研究亨利定律的第二种表达方式,探讨其与第一种表达方式的联系和区别。
通过比较这两种表达方式,我们可以更全面地理解亨利定律的本质和适用范围。
在第二部分的后半部分,我们将重点关注温度对亨利常数m,e和h 的影响。
我们将首先探讨温度下降对亨利常数m的变化,并分析其他因素对m的影响。
接着,我们将详细研究温度下降对亨利常数e的变化以及其他因素对e的影响。
亨利定律常数
亨利定律常数是一个神奇的数字,它不仅是物理学中的重要常数,还在各种领域中发挥着重要的作用。
以下文章将分五个部分详细讲述亨利定律常数的定义、应用及其意义。
一、亨利定律常数的定义亨利定律常数是气体溶解度与气体分压之间关系的比例常数。
具体地说,亨利定律从数学上描述为C=kH×P,其中C表示气体的溶解度,P表示气体的分压,kH表示亨利定律常数。
二、亨利定律常数的应用亨利定律常数的主要应用在环境科学中,用于计算气体在水中的溶解度。
它可以帮助科学家们预测环境中的污染物的影响,从而制定更有效的污染治理方案。
此外,亨利定律常数还可以应用于生产工艺中,用于调节气体在液体中的浓度。
例如,在工业生产中,通过调整亨利定律常数,可以控制气体在液体中的含量,从而保证产品的质量。
三、亨利定律常数的意义亨利定律常数的意义在于它能够反映气体和液体之间的相互作用关系。
亨利定律建立了气体溶解度与气体分压之间的定量关系,因此亨利定律常数可以作为气体在液体中溶解的特征参数来使用。
四、亨利定律常数的实际测定方法亨利定律常数的测定方法很简单。
首先将液体倒入一定容积的瓶子中,然后通过气体管道将气体通入到瓶子中,并用压力计来测量气体的分压。
测量完毕后,再通过实验室设备来测定气体在瓶子中的含量,最后计算出亨利定律常数。
五、亨利定律常数的局限性亨利定律常数虽然有很多优点,但它也有不可避免的缺陷。
例如,它只适用于理想溶液,而对于非理想溶液,常数的值会受到很大的影响。
另外,在高压和高浓度下,亨利定律的适用性也会有所限制。
综上所述,亨利定律常数虽然存在一些局限性,但它在环境科学和工业生产中的应用广泛,无疑是一个极为重要的常数。
我们可以通过深入研究亨利定律常数的特性和适用范围,进一步发掘它的价值,并为人类的环境保护和产业发展做出贡献。
写出亨利定律的四种表达式,并给出三常数之间的关系
亨利定律是用来描述电流、电动势和电阻之间关系的物理定律,其中,电流(I)是指电子在导体中流动的速度,电动势(V)是指导体内电子的势能差,电阻(R)是指导体内电子流动的阻力。
亨利定律有如下四种表达式:
1.I=V/R
2.V=IR
3.R=V/I
4.P=IV
其中,P是功率的符号,表示电动势与电流之积。
在这四种表达式中,三常数之间的关系如下:
1.电流与电动势之间的关系:电流和电动势成正比,即当电动势增加时,电流也会增加。
2.电流与电阻之间的关系:电流和电阻成反比,即当电阻增加时,电流会减少。
3.电动势与电阻之间的关系:电动势和电阻成正比,即当电阻增加时,电动势也会增加。
总之,亨利定律是用来描述电流、电动势和电阻之间的关系的物理定律,其中三常数之间的关系是相互影响的。
henry定律常数
henry定律常数
henry定律常数
Henry定律常数是指在一定温度和压力下,气体的溶解度与其分压力成正比的比例常数。
这个常数是由英国化学家William Henry在1803年发现的,因此得名为Henry定律常数。
Henry定律常数的应用非常广泛,特别是在环境科学和化学工程领域。
例如,在水中溶解的氧气和二氧化碳的浓度与大气中的分压力成正比,这就是Henry定律的应用之一。
在化学工程中,Henry定律常数可以用来计算气体在液体中的溶解度,从而确定反应的速率和产物的生成量。
Henry定律常数的计算方法比较简单,只需要知道气体的分压力和溶解度即可。
通常情况下,Henry定律常数的值是一个常数,但在一些特殊情况下,它也可能会随着温度和压力的变化而发生变化。
除了Henry定律常数之外,还有其他一些与气体溶解度相关的常数,例如Raoult定律常数和Dalton定律常数。
这些常数的应用也非常广泛,但它们的计算方法和适用范围都有所不同。
Henry定律常数是一个非常重要的物理常数,它在环境科学和化学工程领域的应用非常广泛。
通过对Henry定律常数的研究和应用,我们可以更好地理解气体在液体中的溶解行为,从而为环境保护和化学工程的发展做出更大的贡献。
相平衡常数亨利系数
相平衡常数亨利系数全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:相平衡常数亨利系数,是描述物质在气液相平衡条件下溶解度的一个重要参数。
它通常用H表示,也被称为亨利定律常数。
亨利系数是指在一定温度下,气体与液体之间在平衡态下的分配比例,即气体在单位压强下溶解到液体中的量。
亨利系数具有一定的物质特性,在某种程度上决定了物质在气相与液相之间的转移速率。
亨利系数的计算方法是通过实验测定得出的,通常是在一定的温度和压力下进行。
实验方法可以包括气液平衡实验和溶解度测定等。
通常,实验条件下压强越高,溶解度越大,所得到的亨利系数也越大。
在实际应用中,亨利系数可以用来描述气体分子在液相中的溶解过程,例如气体在水中的溶解度可以通过亨利系数来描述。
在化学和环境领域中,亨利系数有着广泛的应用。
在环境监测中,气体溶解到水中的速率可以通过亨利系数来计算,从而评估水体中的气体浓度。
亨利系数还可以用来衡量气体和液体之间的相互作用力,并探究溶解过程的动力学。
在工业生产和科学研究中,亨利系数也被广泛用于设计和优化化工过程。
在化学热力学中,亨利系数和溶解度之间的关系通常用亨利定律来描述。
亨利定律表明,在低浓度和温度条件下,气体的溶解度与气体在液体中的压强成正比。
亨利定律可以形式化表示为:\(P = k_H \cdot C\)P表示气体在液体中的分压,\(k_H\)代表亨利系数,C表示气体在液体中的溶解度。
根据亨利定律,当气体在液体中的溶解度较小时,气体的分压与溶解度之间存在线性关系。
在高浓度和高压下,亨利定律往往不再成立,需要考虑其他因素的影响。
在实际应用中,亨利系数的确定对于准确描述气液相平衡过程至关重要。
为了得到准确的亨利系数,通常需要对不同条件下的实验数据进行分析和处理,以消除实验误差和外界因素的影响。
对于不同物质来说,亨利系数可能会随着温度、压力或溶质浓度的变化而变化,因此需要进行多组实验来确定亨利系数的变化规律。
相平衡常数亨利系数在化学、环境和工程领域中扮演着重要角色。
亨利定律公式带压强
亨利定律公式带压强
(原创版)
目录
1.亨利定律的定义和公式
2.亨利定律的应用
3.亨利定律的实际意义
正文
亨利定律是物理化学的基本定律之一,它描述了在恒定温度下,液体的溶解度与压强之间的关系。
该定律的公式为:C = kP,其中 C 表示溶解度,P 表示压强,k 为比例常数。
亨利定律在许多领域都有广泛的应用。
例如,在工业生产中,亨利定律被用于提高气体的吸收和溶解效率,从而提高生产效率。
在环境科学中,亨利定律也被用于研究气体在溶液中的迁移和转化过程。
亨利定律的实际意义在于,它揭示了压强对液体溶解度的影响,使我们能够通过改变压强来调节溶液的组成,从而满足各种实际需求。
第1页共1页。
亨利定律公式带压强
亨利定律公式带压强
摘要:
1.亨利定律的概述
2.亨利定律的公式
3.亨利定律的应用
4.亨利定律与压强的关系
正文:
1.亨利定律的概述
亨利定律,又称为亨利- 达西定律,是物理化学的基本定律之一,由英国的Henry(亨利)在1803 年研究气体在液体中的溶解度规律时发现。
亨利定律主要描述了在一定温度下,气体在液体中的溶解度与气体的分压强成正比。
这一定律为研究气体在液体中的溶解和释放提供了理论依据。
2.亨利定律的公式
亨利定律的数学表达式为:
C = k * P
其中,C 表示气体在液体中的溶解度,P 表示气体的分压强,k 为比例常数。
根据这个公式,我们可以知道,当气体的分压强增加时,气体在液体中的溶解度也会相应增加。
3.亨利定律的应用
亨利定律广泛应用于化工、石油、饮料等行业。
例如,在制作碳酸饮料时,通过增加二氧化碳的分压强,可以使二氧化碳更好地溶解在水中,从而达
到增加饮料口感的目的。
另外,亨利定律还可以用于预测大气污染程度,通过监测空气中有害气体的分压强,可以对大气污染进行有效控制。
4.亨利定律与压强的关系
亨利定律与压强有着密切的关系。
根据状态方程,气体在液体中的溶解度与气体的分压强、温度和液体的性质等因素有关。
在温度和液体性质不变的情况下,气体的分压强越大,气体在液体中的溶解度也越大。
亨利常数的计算公式
亨利常数的计算公式亨利常数(Henry's constant)是一个常用于描述气体和液体之间相互溶解程度的物理常数。
它表示单位压力下气体在液体中的溶解度,通常用H表示。
亨利常数的计算公式可以通过理论或实验方法得到。
本文将分别介绍它们的相关参考内容。
一、理论计算方法1. 热力学方法根据热力学理论,可以通过量子化学计算方法得到分子的属性(如能量、熵等),并在此基础上计算亨利常数。
参考文献:1. Zhang, X., Zhou, Y., Li, H., Hu, Y., & Li, G. (2018). A rapid and efficient computational approach to calculate Henry’s law constant of volatile organic compounds. Chemosphere, 191, 823-830.2. Xu, X., Fang, W., Liu, D., & Li, W. (2018). Theoretical calculation of Henry's law constants for volatile organic compounds in water at 298.15 K using a combined computational protocol. RSC Advances, 8(28), 15560-15568.2. 分子模拟方法分子模拟方法可以对分子的结构和行为进行模拟,从而计算分子间相互作用力和稳定性等性质,进而计算亨利常数。
参考文献:1. Liu, H., Greene, G., Mavrodi, D., Parejko, J. A., Mavrodi, O., Wang, G., & Blankenship, R. E. (2018). Henry's law constants of antimicrobial volatile organic compounds and their use in quantitative structure–activity relationship development. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 53(14), 1205-1213.2. Liang, L., Wang, Y., Yang, X., & Zhang, X. (2018). Molecular simulation studies of Henry's law constants of volatile organic compounds in water: A review. International Journal of Molecular Sciences, 19(8), 2354.二、实验测定方法1. 气相色谱法气相色谱法是通过将气相和液相分离,再利用色谱技术进行分析测定亨利常数。
液体挥发成气体的体积计算公式
液体挥发成气体的体积计算公式液体挥发成气体的体积计算公式是亨利定律:
V = K * P
其中,V表示液体挥发成气体后的体积,K是亨利常数,P是气体的分压。
在室温和常压条件下(25°C,1 atm),亨利常数可以近似为一个常数,因此可以简化为:
V = C * P
其中,C是一个常数。
拓展:亨利定律适用于温度和压强变化范围较小的情况,若温度和压强变化较大,需要考虑温度和压强对亨利常数的影响,可以使用扩展的亨利定律(扩展的亨利定律也称为亨利-道尔顿定律):V = C * P * exp(-ΔHvap/R * (1/T - 1/T_boil))
其中,ΔHvap是液体的汽化热,R是理想气体常数,T是温度,T_boil是液体的沸点。
扩展的亨利定律更加精确地描述了液体挥发成气体的体积与温度、压强之间的关系。
亨利定律和亨利常数
1
6.2 热力学因素(Thermodynamic Considerations)
6.2.1 Raoult定律 (Raoult’s Law)
根据理想气体性质,液体溶液或混合液上化合物的平衡分压pi是 液相中化合物的逸度fil的直接量度。
在任何情况下,平衡条件都可以写成 fil pi ril xil pi*L
化合物
正辛烷 (非极性)
甲苯 (单极性,氢键受体)
丁酮 (单极性,氢键受体)
1,4-二氧六环 (单极性,氢键受体)
乙醇 (双极性)
3.27 3.58 4.10 3.69 3.90
正十六烷 (非极性)
-3.7 (0.92)
甲苯 (单极性, 氢键受
体)
-3.9 (1.7)
二氯甲烷 (双极性,主 要表现为氢
键供体)
-3.7 (4.1)
-3.4 (0.96)
-3.8 (1.0)
-4.0 (0.96)
-2.3 (3.2)
-3.1 (1.4)
-3.9 (0.44)
-2.9 (2.4)
-3.6 (1.2)
-4.3 (0.42)
-1.5 (35)
-2.3 (15)
-2.7 (9.2)
正辛醇 (双极性)
-3.4 (3.2)
17
非极性化合物 单极性化合物 双极性化合物
橄榄油
拟合值
拟合值
橄榄油
图6.8 一些化合物的大气-橄榄油分配系数的拟合值 注:注意数据中的一些离散点可能是由于不同来源的橄榄油的组成不同
18
19
例题 6.1 通过大气污染物评价有机液体污染
20
方法一
实验七亨利定律常数的测定
△M = Σ △m
Pf = K‧△M + Pi = K‧Σ △m + Pi
三. 藥品、儀器與材料
• 二氧化碳氣體 • 壓力計 • 汽水寶特瓶
四. 實驗步驟
(一) 瓶內含空氣時的亨利定律常數的測定 1. 將保特瓶充滿水並測量水量,倒出約500 mL 的水,以求得Vg及Vl。 2. 裝置儀器如左圖:
3. 打開壓力計及CO2氣體供 應線開關A,充氣至壓力 計讀數為1.5~1.6 kg/cm2。 重複步驟直到壓力計讀數 維持1.5~1.6 kg/cm2,記錄 此時壓力為P。
五. 注意事項
• 搖晃瓶子時,請勿上下搖晃,以免水灌 入壓力計中而致損壞。
• 於放氣時,注意放氣速率,避免水溶液 產生氣泡。
4. 打開旋鈕A緩此時壓力讀數Pn。
5. 搖晃瓶子直到壓力計讀數維持定直不再上 升,記錄此讀數Pf。
6. 重複步驟4、5數次,得4組數據。
(二) 瓶內不含空氣時的亨利定律常數的測定 1. 打開旋鈕A放氣至讀數為0,充氣至壓力計 讀數為1.5~1.6 kg/cm2。重複步驟直到壓力 計讀數 維持1.5~1.6 kg/cm2,記錄此時壓力 為P。 2. 重複步驟4~6,得到另一組數據。
实验七亨利定律常数的测定亨利定律常数亨利常数亨利常数表亨利定律拉乌尔定律和亨利定律米氏常数的测定普朗克常数的测定玻尔兹曼常数的测定亨利定律公式
实验七亨利定律常数的测定
二. 原理
英國科學家William Henry發現: 於定溫下,溶解在溶液中氣體的量正比 於液體 上方的氣體壓力。
简述亨利定律常数的实验方法
简述亨利定律常数的实验方法亨利定律常数的计算公式为:K = c/p,其中K为亨利定律常数,c为气体在溶液中的浓度,p为气体在溶液中的分压力。
亨利定律常数是用来描述气体和液体之间的溶解度关系的常数,可以通过多次实验可以得到不同的K值,然后取平均值作为最终的亨利定律常数。
一种常见的方法是通过气体通入溶液中的实验来确定亨利定律常数。
实验步骤如下:1. 取一定量的溶质(如氧气)和一定量的溶剂(如水)加入一个密闭的容器中。
2. 向容器中通入一定量的气体(如氧气),注意保持温度和压力的恒定。
3. 在恒定的时间内取出样品,通过化学分析方法确定气体在溶液中的浓度。
4. 通过实验数据计算亨利定律常数。
亨利定律的常数通常也可以采用实验测定的方法来确定。
下面介绍一个另外常见的实验方法:实验装置:1.一个压力计(如倒置压力计或饱和汽相压力计);2.一个恒温浴(如恒温槽或水浴);3.一定量的液体(可以是单一成分的液体或混合物);4.一个准确称量器(如电子天平)。
实验步骤:1.准备好实验装置,将液体放入压力计中。
2.将压力计放入恒温浴中,保持恒温(通常在常温下测量)。
3.调整压力计中液体的温度和压力,使其达到平衡状态(即无可见气泡出现)。
4.记录液体温度、压力和液体质量等数据。
5.改变液体的温度和/或压力,记录相应的数据。
6.重复步骤4和5,直到获得一系列液体温度、压力和质量的数据。
7.利用获得的数据,根据亨利定律的公式,计算出常数K的数值。
需要注意的是,实验过程中需要保证液体处于饱和状态,即液体表面上不能有气泡,这是保证实验结果准确性的关键。
另外,实验中应尽量减小实验误差和系统误差,以提高测量的精度和可靠性。
亨利常数影响因素
亨利常数影响因素亨利常数(Henry's Law Constant)是一个描述气体在液体中溶解度的物理常数,它受到以下因素的影响:1. 温度:温度对亨利常数有显著影响。
一般来说,随着温度的升高,气体的溶解度会增加,亨利常数也会增大。
因为温度升高会增加气体分子的热运动能量,使其更容易穿过液体界面进入液相。
2. 压力:压力对亨利常数也有影响。
通常情况下,随着压力的增大,气体的溶解度会增加,亨利常数也会增大。
这是因为压力增大会使气体分子在液相中的溶解平衡向正向移动。
3. 化合物性质:不同化合物的亨利常数也会有所不同。
非极性化合物通常具有较大的亨利常数,而极性化合物则较小。
这是因为非极性化合物与液相之间的相互作用较弱,容易挥发进入气相。
4. 溶剂性质:溶剂的性质对亨利常数也有影响。
极性溶剂通常使气体的溶解度增加,从而增大亨利常数。
而非极性溶剂则使气体溶解度减小,亨利常数减小。
5. 共存污染物:当有其他污染物存在时,它们之间可能发生相互作用,影响气体的溶解度和亨利常数。
例如,一些污染物可能抑制气体的溶解度,导致亨利常数减小。
6. 溶解盐的影响:溶解盐可以改变溶液的离子强度,从而影响气体的溶解度和亨利常数。
一般来说,溶解盐会使气体的溶解度减小,亨利常数减小。
7. 悬浮固体:悬浮固体颗粒会吸附气体,从而影响气体的溶解度和亨利常数。
悬浮固体颗粒越多,气体的溶解度越小,亨利常数越小。
8. 溶解有机质(DOM):溶解有机质可以影响气体的溶解度和亨利常数。
溶解有机质通常使气体的溶解度增加,从而增大亨利常数。
综上所述,亨利常数受到温度、压力、化合物性质、溶剂性质、共存污染物、溶解盐、悬浮固体、溶解有机质等多种因素的影响。
在实际应用中,需要根据具体情况进行分析,确定各因素对亨利常数的影响程度。
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Air-Organic Solvent and Air-Water Partitioning
6.1 引言(Introduction)
气相-水相 挥发/半挥发的化合物 大气-降水及雾滴间的分配、大气-下垫面水体、土壤中的水-气
气相-有机溶液
汽油中苯的蒸发
正辛醇-气分配常数(Koa)对于预测物质从气相向土壤有机质及
植物相的富集很重要
正辛醇-水分配常数(Kow)对于预测物质从水相向土壤有机质及
生物相的富集很重要
2
6.2 热力学因素(Thermodynamic Considerations)
6.2.1 Raoult定律 (Raoult’s Law)
pi*L Vl /
RT
12
6.3.3 不同大气-有机溶剂体系中分配常数的线
性自由能相关模型
(LFERs Relating Partition Constants in Different Air-Solvent Systems)
我们能从表6.1得到另一个重要性质是有机溶剂中有机化合 物的活度系数可能受化合物及溶剂的分子间色散、偶极、 氢键供体和氢键受体相互作用的影响。这表明如果要表示 结构不同的化合物的大气-溶剂分配常数,需要考虑溶质和 溶剂的性质。
因此,如果各种溶质与化学性质不同的两种溶剂的分子间 相互作用的类型不同,如下的化合物的单参数LFER模型则 不能充分表示分配常数之间的关系:
根据理想气体性质,液体溶液或混合液上化合物的平衡分压pi是 液相中化合物的逸度fil的直接量度。
在任何情况下,平衡条件都可以写成 fil pi ril xil pi*L
假设我们研究的化合物与溶剂或液体混合物形成理想溶液或混合
物,此时 il =1,逸度可以简单表示为
该式称为Raoult定律。
fil pi xil pi*L
3
6.2.2 亨利定律和亨利常数
(Henry’s Law and the Henry’s Law Constant)
当我们在研究稀释溶液时,il往往不等于1,且在考虑的温度 范围内是恒定常数。
许多有机化合物即使一直到溶液饱和, iw随溶液浓度变化不 大。
)
Kiaw ( Cia Kilw ( Cil
/ Ciw ) / Ciw )
有机溶剂与水互溶问题
10
正辛烷 甲苯
6.3.2 不同有机溶剂的比较
(Comparison of Different Organic Solvents)
5个模型溶质,性质迥异
正辛烷
甲苯
1,4-二氧六环 乙醇
丁酮
丁酮 1,4-二氧六环
化合物
正辛烷 (非极性)
甲苯 (单极性,氢键受体)
丁酮 (单极性,氢键受体)
1,4-二氧六环 (单极性,氢键受体)
乙醇 (双极性)
3.27 3.58 4.10 3.69 3.90
正十六烷 (非极性)
甲苯 (单极性,
氢键受 体)
二氯甲烷 (双极性,主
要表现为氢 键供体)
-3.7 (0.92)
-3.9 (1.7)
RTav
1 T
常数
7
6.3 大气-有机溶剂分配
(Air-Organic Solvent Partitioning)
8
图 6.1 化合物i的分配过程(章节3-7的概述)
a = 气体(气相) l = 不溶于水的有机溶剂 L = 纯液态有机化合物 w = 水相
9
Kial (
Cia Cil
-3.7 (4.1)
-3.4 (0.96)
-3.8 (1.0)
-4.0 (0.96)
-2.3 (3.2)
-3.1 (1.4)
-3.9 (0.44)
-2.9 (2.4)
-3.6 (1.2)
-4.3 (0.42)-1Biblioteka 5 (35)-2.3 (15)
-2.7 (9.2)
正辛醇 (双极性)
-3.4 (3.2) -3.3 (2.0) -2.8 (2.1) -3.2 (2.1) -3.2 (1.1)
乙醇
在不同溶剂中的Kial (表6.1)
十六烷和甲苯——非极性、弱极性 二氯甲烷——色散、偶极、氢键供体 正辛醇、甲醇和亚乙基二醇——双极性
11
表6.1 一些有机溶剂中不同氢键供体、氢键受体和具有不同极性/极化率性质的5个不同模型化合物 25℃时的大气-溶剂分配常数(Kial)实验值和活度系数[ il小于,式(6.7)]计算值
ln
Ki'H
(l)
al Hi R
1 T
常数
这里,ΔalHi是化合物i从液相迁移到气相的标准焓。这里焓变可 以用化合物在气相和液相的过剩焓的差值表示ΔalHi=ΔvapHi-
HilE
气
ΔvapHi
ΔalHi
纯液体 HilE 溶液 6
Kal=KH/RT
ln
Kial
al Hi R
5
6.2.3 温度对大气-液体分配的作用
(Effect of Temperature on Air-Liquid Partitioning)
温度对化合物i的气-液分配的影响主要体现在两个方面:
① 对化合物在液相中活度系数的影响;
② 对化合物液体蒸气压影响。
在亨利定律适用的情况下,在很小的温度范围内,我们可以得 到相似的关系式
只在液相中采用摩尔浓度
KiH
(l)
pi Cil
Ki,H (l) Vl
ril pi*L Vl
单位为Pa.m3.mol-1
在液相和气相中都采用摩尔浓度
无量纲。
Kial
Cia Cil
KiH (l) / RT
ril pi*L Vl / RT
估算活度系数的一种方法。
因此,在我们研究气-水分配以及稀释条件下的气-有机溶剂
分配时,我们假设il是恒定常数,因此,亨利定律可表示为
fil pi ril xil pi*L
Ki,H (l)
pi xil
ril pi*L
常数
这里,K’iH(l)是溶质i在溶剂l中的亨利定律常数,单位为Pa的分数。
4
另外两个表示气-液平衡分配的方法是
甲醇 (双极性)
-2.9 (46) -3.2 (10) -3.3 (2.5) -3.6 (3.4) -3.9 (1.01)
亚乙基二醇 (双极性)
-1.1 (1800)
-2.4 (52) -2.6 (8.4) -3.3 (4.9) -1.5 (1.9)
Kial
Cia Cil
KiH (l) /
RT
ril