活度系数
0.05nafde 活度系数
活度系数是描述溶液中溶质的行为的一个重要参数。
在化学中，溶质主要是指溶解在溶剂中的物质，而活度系数则是用来描述这些溶质在溶液中的行为和性质的。
一、活度系数的定义活度系数通常用符号γ来表示，它是溶质在溶液中活性与其摩尔浓度活性之比。
活化系数是用来修正理想溶液假设的不足之处的，因为在实际溶液中，溶质分子之间会发生相互作用，导致溶质的活性和理想状态下的摩尔浓度之间存在差异。
通过引入活度系数，可以更准确地描述溶质在溶液中的行为。
二、活度系数的含义活度系数可以用来描述溶质在溶剂中的活性，它反映了溶质分子间相互作用对溶解过程的影响。
在活度系数的定义中，活性是指溶液中溶质的“有效浓度”，它与摩尔浓度不同，因为摩尔浓度只考虑了溶质分子的数量，而没有考虑到溶质分子间的相互作用。
三、活度系数的影响因素1. 离子化程度：对于电解质溶液来说，离子化程度对活度系数有很大的影响。
在溶液中，电解质会分解成离子，而活度系数会反映出离子之间的相互作用对溶解过程的影响。
离子化程度越高的电解质，其活度系数会越接近于1。
2. 溶剂的性质：不同的溶剂对溶质的溶解性和活度系数也有影响。
溶剂的极性和溶解能力会影响溶质分子之间的相互作用，从而影响活度系数的大小。
3. 温度：温度对活度系数也有着明显的影响。
随着温度的升高，溶质分子间的相互作用会减弱，导致活度系数的增大。
四、活度系数的应用在化学工程和生物化学领域，活度系数是一个非常重要的参数。
它可以用来描述溶质在溶液中的行为和性质，比如溶解度、扩散速率、反应速率等。
在工程领域中，活度系数的准确计算可以帮助工程师更好地设计和优化化工过程。
在生物化学领域，活度系数可以用来描述生物体内的代谢过程和离子传递过程。
活度系数对于理解和控制化学和生物系统是非常重要的。
五、活度系数的计算方法活度系数的计算主要有两种方法，一种是利用实验数据拟合出适当的方程来描述活度系数随溶液浓度和温度的变化规律；另一种是利用热力学理论（如离子互作用理论、德拜-胡克尔理论等）来推导出活度系数的计算公式。
水溶液中电解质活度系数的测定
水溶液中电解质活度系数的测定
电解质活度系数是指电解质在溶液中的活度与标准状态下的活度之比。
活度系数反映了电解质在溶液中的溶解度，并且对于电解质在溶液中的电离状态和电导率有重要影响。
电解质活度系数可以通过电导率测定法来测定。
在这种方法中，首先要测定溶液的电导率，然后使用电导率浓度关系式计算活度系数。
电导率浓度关系式的一般形式是：Λ= K * Λ0 * c 其中，Λ是溶液的电导率，Λ0是电解质在标准状态下的电导率，c是电解质的浓度，K 是电解质活度系数。
通常，可以使用电导率计来测定溶液的电导率，然后使用上述公式计算出电解质活度系数。
在进行测定时，要注意控制温度，因为温度对电导率有很大影响。
此外，还可以使用其他方法来测定电解质活度系数，例如离子交换分析法、高效液相色谱法等。
但是，电导率测定法是一种简单、快速、准确的方法，广泛用于电解质活度系数的测定。
当然，在进行电解质活度系数测定时，需要注意一些注意事项：
1.溶液的pH值应保持稳定，因为pH值的变化会对电导率产生影响。
2.应使用纯净的电解质和纯水进行测定。
3.溶液的温度应保持稳定，因为温度对电导率有很大影响。
4.测定时应使用清洁的装置和电导率计，以避免干扰测量结果。
5.在测定过程中，应注意保持溶液的浓度相同，以避免浓度的变化对测定结果的影响。
6.应注意校准电导率计，确保测量结果的准确性。
7.测定结束后，应及时记录测量结果，并对结果进行计算。
总的来说，电解质活度系数测定是一个简单而有意义的实验，可以帮助我们了解电解质在溶液中的溶解度和电离状态。
活度系数的计算公式
活度系数的计算公式
活度系数是用来评价化学物质的活力和活性的一种量度标准。
它是根据物质在
反应中所发生变化程度而发展出来的，包括吸收特定区域能量总量、物质所处的温度或状态、物质的介质、物质的原料状态及其他响应条件等方面考虑的特征指标。
它充分的考虑了物质的活性因数，是用来评价物质的反应性和活性的重要指标。
活度系数的计算公式为：
活度系数（α）=吸收总量（QT）/外部能量（ET）
其中，QT代表吸收总能量，ET代表外部能量，其中，QT由光谱测定获得，ET
由物质种类和外界反应条件确定，活度系数α可视为物质反应所需外部能量的消
耗量，与物质的活性和活力密切相关。
活度系数可以用来评价物质的活性和活力，也可以用来比较物质的活性和活力，用来评价同类物质的反应性，从而为分析测定提供参考。
活度系数也可以用来比较不同材料的反应性，以期研究合适的材料，并使用这些材料设计更有效的材料和装置。
总之，活度系数是衡量物质活性和活力的重要参数，包括上述物质自身的活性
因素以及外界反应条件等，可以用来评价物质的反应性、比较不同物质的反应性，并为分析测定和设计有效材料和装置提供指导。
33溶液的热力学性质—活度及活度系数(2).
x
B
），其值为常
数。表示稀溶液对理想溶液的偏差。
可由 γ
0 B
aB(H )
当 xB→1时的极限求得。（见书P23图3-2）
xB
二 活度标准态的选择及转换
1活度标准态的选择 2活度标准态之间的转换
1活度标准态的选择
（1）选纯物质作标准态：一般作为溶剂或浓度较高的组 分可选纯物质作标准态，当其进入浓度较大的范围内时， 其活度值接近于其浓度值。 （2）选用假想纯物质或质量1%溶液作标准态：组分的浓 度比较低时，可选用假想纯物质或质量1%溶液作标准态， 而进入浓度较小的范围内，其活度值也接近其浓度值。 （3）应用：在冶金过程中，作为溶剂的铁，其中元素的 溶解量一般不高，则可视ω[Fe]≈100%，x[Fe] ≈1,以纯物质 为标准态时，a[Fe]=1，γ[Fe]=1。
因此，由上面的讨a论B ，p可pB(B以标) 得出溶液组分B活（度3的-2定2）义式：
式中 PB —实际溶液在xB 或ωB时，组分B的蒸气压；
PB (标）—代表
p
* B
、K H(x)
、
K H (%，) 分别为纯物质B，假想纯物质B及ωB=1%溶液的蒸
气压。它们也是两定律的比例常数。
因此，把具有这种蒸气压或两定律的比例常数的状态称为活度的标准态。根据活度
2活度标准态之间的转换
（1）纯物质标准态活度与假想纯物质标准态活度之间的
aB(R)
转换：aB(H )
pB
/
p
* B
pB / K H (x)
K H (x)
p
* B
γ
0 B
故 aB(R)
γ
0 B
a
B
蔗糖溶液中水的活度和活度系数
蔗糖溶液中水的活度和活度系数蔗糖溶液是一种常见的溶液，它是由蔗糖和水混合而成的。
在蔗糖溶液中，水起着非常重要的作用，影响着溶液的性质和行为。
活度和活度系数是描述溶液中各种组分浓度和性质的重要物理量。
本文将探讨蔗糖溶液中水的活度和活度系数的概念、意义以及影响因素。
活度是描述溶液中各种组分有效浓度的物理量。
在蔗糖溶液中，水的活度是指溶液中水分子的有效浓度，它可以用来描述水在溶液中的活跃程度。
水的活度通常用aw表示，它是水的实际浓度与标准状态下水的浓度的比值。
活度系数是描述溶液中组分活度与浓度之间关系的物理量，通常用γ表示。
在蔗糖溶液中，水的活度系数可以帮助我们理解水分子在溶液中的相互作用和行为。
蔗糖溶液中水的活度和活度系数受到多种因素的影响。
首先，溶质的种类和浓度会影响水的活度和活度系数。
在蔗糖溶液中，蔗糖的浓度越高，水的活度越低，活度系数也会相应减小。
其次，溶液的温度和压力也会对水的活度和活度系数产生影响。
在不同的温度和压力下，水的活度和活度系数会发生变化，这也会影响溶液的性质和行为。
在实际应用中，了解蔗糖溶液中水的活度和活度系数对于控制溶液的性质和反应过程具有重要意义。
例如，在生物化学实验中，研究人员常常需要调节溶液中水的活度和活度系数，以保证实验的准确性和可靠性。
此外，在工业生产中，控制蔗糖溶液中水的活度和活度系数也可以提高生产效率和产品质量。
蔗糖溶液中水的活度和活度系数是描述溶液性质和行为的重要物理量。
了解水的活度和活度系数对于深入理解溶液体系的特性具有重要意义，有助于我们更好地控制溶液的性质和反应过程。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解蔗糖溶液中水的活度和活度系数的概念和意义。
谢谢阅读！。
水溶液中离子活度系数的理论计算
水溶液中离子活度系数的理论计算离子活度系数是指溶液中同种离子浓度之间的比值，它用来衡量离子在溶液中的稳定性。
它也是溶液传输性质的基础特征，是描述溶液特性的重要参数。
研究表明，在水溶液中离子活度系数的变化会影响各种反应的速率，从而影响溶液性质和物质传输的特性。
离子活度系数是指，在给定温度和压力条件下，用称量精确地加入溶液中的某一种离子，以改变溶液特性，而在特定条件下，被加入溶液中的离子浓度所占比例称为离子活度系数。
由于溶液中的离子是带有正负电荷的微粒，在水溶液中，离子受到电场的引力作用，因此它们之间存在着电位强度。
离子活度系数实际上反映的是离子立体构型的平衡状态，它的大小受体系中温度、压力、pH值、各种离子的浓度和离子类型等因素的影响。
通过理论计算，我们可以得出水溶液中的离子活度系数。
例如，使用Debye-Hückel理论，我们可以计算水溶液中电荷相互作用的结果。
在此基础上，可以使用扩展Debye-Hückel理论（EDL）来进一步精确地计算离子活度系数。
EDL理论基于Debye-Hückel理论，并考虑了电荷的局部分布在溶液中的影响。
它是一种进步，可以更准确地描述水溶液中离子活度系数，从而获得更准确的计算结果。
EDL理论考虑了环境因素，如pH 值，因此它可以更完整地反映水溶液中离子活度系数的变化趋势。
EDL理论的另一个优势在于，它不需要精确掌握溶液中离子浓度的数值，而是采用均一分布的概念，通过表面电荷分布模型来描述水溶液中离子活度系数。
例如，溶液中的离子表面电荷密度可以用表面电位分布函数来描述。
EDL理论的另一个特点在于，它可以考虑溶液中离子的交互作用，意味着离子之间引起的电位强度也会受到影响。
EDL理论的进一步改进可以考虑电荷的局部分布，因此可以解决电荷表面在溶液中的局部分布问题。
综上所述，离子活度系数对于研究水溶液中物质传输特性至关重要。
通过Debye-Hückel和EDL理论，可以进一步精细化离子活度系数的研究，从而更好地理解溶液传输特性，并为物质传输提供有效的阐释。
离子强度和离子活度系数的公式
离子强度和离子活度系数的公式
离子强度和离子活度系数是用来评估溶液的有效浓度的参数。
离子强度定义为单位体积溶
液中一个离子的物质的质量，而离子活度则是衡量一种特定离子的溶液浓度的定量指标。
离子强度是专门用于测量离子溶液中离子浓度的基本参数，它可以通过单位体积溶液中离
子的质量计算得出。
其计算公式为：离子强度（μ）= 10000 x M / V，其中M为溶液中的
每种离子的物质的质量，V为溶液的体积。
离子活度系数是用来表示某种特定离子的溶液浓度的一个量，它可以用以下的公式来计算：离子活度系数（K）= 离子强度（μ）/Q，其中Q为溶液中每种离子的物质的质量摩尔浓度。
离子强度和离子活度系数是衡量溶液浓度的重要参数，它通过测量溶液中离子的质量来衡
量溶液的浓度，可根据离子强度和离子活度系数来判断溶液的有效浓度，是检测酸碱度和
不同溶液的有效浓度的重要因素。
实验数据确定活度系数
G E / RT ln 1 ln 2
x1 x2
x2
x1
5
由实验的x 1 、y 1 、→ lnγ1 、 lnγ2 → GE/RT 计算在一系列x 1下，对应的 G E / RT 的值
x1 x2
G E / RT
(1)以 x1 x2 对x 1作图，近似为一直线，则溶液符合
Margules方程；
无共沸物的生成。对二元系
12
y1 / x1 y2 / x2
对低压体系，气相可以看成理想气体，则
y1 p x1 1 p1S
y1 / x1 1 p1S / p
y2 p x2 2 p2S
y2 / x2 2 p2S / p
16
所以，
12
1 p1S 2 p2S
判断α12 是否等于1，因为α12 是x 1的连续函数，如果 α12 从小于1变化到大于1，或者 从大于1变化到小于1， 中间必然经过 α12 =1 的点，即在某一组成时一定存 在共沸点。
低压时气相可看作理想气体，则
20
y1p= x1γ1 p1s , y1/x1 = γ1 p1s /p ,
y2 p= x2γ2p2s y2 / x2 = γ2 p2s/p
12
y1 / x1 y2 / x2
1 p1S 2 p2S
因为已知γ1∞ 、γ2∞的值，所以，能够计算出x1=0 和x1=1.0 时的α12值。
x2d
ln 2
x11 V dp x1 0 RT
33
若采用处于混合物温度下的纯液体作标准态，则当
x 1→1
lnγ1 →0
x 1→0
lnγ2 →0
活度与活度系数
液相需对拉乌尔定律修正：pi pi0 aˆi pio xi ri
f i oL：纯i时液相的逸度
f
V i
：与纯i液体平衡的物质作为气相时
的逸度
r即由i 上aˆxiiPP式iio 可PPi，io知，应：是用根对道据拉尔实乌顿测尔分汽定压液律定平的律衡校r数i正据x，pi Pyii有o
(
r xi yi P , Pio 可由所处T查出）可求出 i
若用汽液平衡常数表示这一类体系的汽液
r 平衡，由平衡常数定义，可得 Ki
由
pio
,
ri
p及K
pyi xi Pio
i
可求出
i ，（由
yi xi
ri pio p
， ）
若用相对挥发度表示这类体系 的汽液平衡：
vi pyi xi
v j py j x j
若是理液， ri 1
(汽相为理想气体)
pio
p
o j
综上可知，非理想体系汽液平衡计算的
一压力下的纯组分作为标态）
以有效浓度（活度）代替实际浓度，可用来计算真 实溶液与理想溶液的区别以及那些目前尚无法去计算 的一切量。
对理想溶液（气相不是 i.g ）
fˆi
xi
fi
xi
f
o i
Lewis-Randall
故
aˆi
fˆi fio
xi
f
o i
fio
xi
即理想溶液中组分i的活度等于 xi
溶液。
注意：
以上讨论的是与溶液呈平衡的 气相不是理想气体的情况。还存 在气相是理想气体的混合物，而 液相为非理想溶液的体系，在低 压下大部分体系属于这一类，故 具有特别的重要性。
溶液理论和活度系数课件
将式（5-2）代入，得：
无热量旳放出或 吸收，也无体积
旳变化。
5.1 过量函数
5.1.2 过量函数旳基本关系式
过量函数是指溶液旳热力学性质超出相同温度、压力和构 成条件下理想溶液（或理想稀溶液）旳热力学性质旳部分。
对于理想溶液，全部过量函数都等于零。
类似旳定义也合用于过量体积VE，过量熵SE，过量焓HE，
不能用于液液部分互溶旳场合。
5.5 活度系数关联式
5.5.2 局部构成型
2）NRTL方程（Nonrandom Two-Liquids） 可同步合用于部分互溶及完全互溶系统。
式中 ：
gij是i-j相互作 用旳能量参数
5.5 活度系数关联式
5.5.3 UNIQUAC方程
（5-1a）
式中，Ki 为百分比常数，它取决于温度和压力，与构成无关。
从式（5-1）中能够看出，假如令
，那么，
。
在这种情况下，若逸度等于分压，即可得到熟悉旳拉乌尔定
律。
另一种情况：理想稀溶液—亨利定律。
5.1 过量函数
5.1.1 理想溶液
3）理想溶液旳混合热和混合体积变化
拉乌尔定律：
（5-2）
为了以便，这里删去了上标L。目前利用两组严格旳热力 学关系式，
背面旳章节中，式（5-5）和（5-6）将反复利用。
5.2 活度与活度系数
5.2.3 活度系数对温度和压力旳导数
在全部构成范围内都符合拉乌尔定律旳理想溶液满足：
在恒定旳p和x下对温度求导，得：
在恒定旳T和x下对压力求导，得：
5.2 活度与活度系数
5.2.4 基于理想稀溶液定义旳过量自由能
理想稀溶液由大量旳溶剂1和极少旳溶质2构成。
活度系数的定义 -回复
活度系数的定义-回复活度系数是描述溶液中物质浓度的相对值的物理量。
它通过比较实际溶液中溶质的浓度与其在理想溶液中的浓度之间的关系，来反映溶液中溶质的真实浓度。
活度系数是溶液中溶质分子间相互作用力的结果，具体可分为活度系数和逸度系数。
首先，我们来讨论一下理想溶液。
理想溶液是指在所有组分之间互相作用力都相同的溶液。
在理想溶液中，溶质的浓度与其在溶液中的摩尔分数成正比。
例如，对于一种溶质A溶解在溶液中，其摩尔分数可以表示为X_A = n_A / n_total，其中n_A是溶质A的摩尔数，n_total是溶液中所有溶质的总摩尔数。
在理想溶液中，溶质的活度系数为1。
然而，实际溶液中溶质之间会存在相互作用力，导致溶质分子的浓度与其在理想溶液中的浓度不同。
为了描述这种差别，引入了活度系数的概念。
活度系数（γ）定义为实际溶质浓度（C）与理想溶液浓度（C^*）之比。
即γ= C / C^*。
活度系数的值一般大于0并且小于1。
进一步地，活度系数可以分为两种类型：活度系数和逸度系数。
活度系数（fugacity coefficient）描述的是溶质A在溶液中相对于理想气体的部分摩尔逸度，它是溶液与气体的关系。
而逸度系数（activity coefficient）描述的是溶质A在溶液中相对于理想溶液的部分摩尔逸度，它是溶液内部溶质分子之间相互作用的结果。
逸度指的是溶质与溶剂之间的非理想性。
活度系数的计算可以通过实验或者理论方法。
在实验方法中，可以利用渗透法、表观平衡法或物理化学测定等方法测得综合性质或者活度系数，并建立相应的模型进行计算。
在理论方法中，根据溶液中分子间相互作用力的性质、力程等因素，可以通过理论模型或者计算方法得到相应的活度系数。
总之，活度系数是描述实际溶液中物质浓度相对值的物理量。
通过比较实际溶液中溶质的浓度与其在理想溶液中的浓度之间的关系，活度系数反映了溶液中溶质的真实浓度。
活度系数的计算可以通过实验方法或者理论方法获得，并且可分为活度系数和逸度系数两种类型。
物质的活度系数
物质的活度系数【最新版】目录1.活度系数的定义与意义2.活度系数与活度的关系3.活度系数的影响因素4.活度系数在冶金反应中的应用5.活度系数的示例与计算方法正文活度系数是物理化学中一个重要的概念，它反映了溶液中各组分浓度与活度之间的比例关系。
活度系数在冶金反应、溶液平衡等方面有着广泛的应用。
本文将从活度系数的定义与意义、活度系数与活度的关系、活度系数的影响因素、活度系数在冶金反应中的应用以及活度系数的示例与计算方法等方面进行详细阐述。
首先，我们来了解什么是活度系数。
活度系数是一个校正系数，它用于将溶液中的浓度转换为活度，以便于进行热力学计算和分析。
在理想溶液中，组分间的相互作用可以忽略不计，此时可以使用拉乌尔定律等物理化学定律来描述溶液的行为。
然而，在实际溶液中，组分间的相互作用不能忽略，因此需要引入活度系数来校正浓度，使之符合实际溶液的情况。
接下来，我们来讨论活度系数与活度之间的关系。
活度是表示溶液中组分活性的物理量，它反映了组分在溶液中的有效浓度。
而活度系数则是将溶液中的实际浓度转换为活度的比例系数。
在稀溶液中，活度与活度系数的关系可以简化为：活度 = 活度系数×浓度。
在实际应用中，通过测量溶液的活度，可以计算出活度系数，从而得到更准确的浓度信息。
活度系数受到许多因素的影响，包括溶液的温度、压力、组分间的相互作用等。
在冶金反应中，溶液中的组分通常会发生化学反应，导致溶液的组成和温度发生变化。
这些变化会影响活度系数的值，进而影响到对溶液中组分浓度的计算。
因此，在进行冶金反应的热力学分析时，需要考虑活度系数的影响因素，以确保计算结果的准确性。
在冶金反应中，活度系数的应用十分广泛。
冶金反应通常涉及到多种组分，这些组分在反应过程中会发生复杂的相互作用。
通过引入活度系数，可以简化这些相互作用，使得冶金反应的热力学计算更加简便。
此外，活度系数还可以用于预测冶金反应的方向和限度，为冶金过程的优化提供理论依据。
活度系数法计算相平衡常数
活度系数法是一种用来计算相平衡常数的方法。
它利用了不同温度下物质的活度之间的关系来确定相平衡常数。
具体来说，活度系数法基于下面的热力学关系式：
lnK = (ΔH°/RT) + (ΔS°/R)
其中：
K是相平衡常数。
ΔH°是热化学反应的标准热力学焓变。
ΔS°是热化学反应的标准熵变。
R是气体常数。
T是绝对温度。
通过测量不同温度下反应体系的活度系数，然后用上面的关系式算出相平衡常数。
需要注意的是，活度系数法只能用于纯物质之间的反应，并且需要知道每种物质在不同温度下的活度系数。
四种活度系数模型在汽-液平衡和精馏计算中的应用和比较
四种活度系数模型在汽-液平衡和精馏计算中的应用和比较
活度系数模型也称为活性系数模型，是用来模拟混合物在汽-液平衡或精馏等过程中的活
度差异的模型，最常用的活度系数模型有四种：Wilson（威尔逊）、UNIQUAC（统一熵
活度方程）、NRTL（非恒定交换热熵模型）以及UNIFAC（通用多部分活度方程）模型。
Wilson模型是最早提出的活度系数模型，其特点是使用经典物理模型描述浓度梯度，并将活度定义为一个恒定参数，其优点是简单快速，易于大规模应用。
但有一个主要缺点，即它的精度取决于参数选择。
UNIQUAC模型是在Wilson模型的基础上发展起来的，它不仅考虑到物质的分子数量，还考虑到特殊的形状特性。
该模型的优势在于能够以不同的参数准确拟合复杂的特性，从而精确描述混合物。
NRTL模型和UNIFAC模型具有非常优秀的拟合能力，它们考虑了混合物之间的范德华势和重叠势，可准确拟合复杂的热力学特性，在汽-液平衡和精馏计算中有较高的精度。
从总体上看，Wilson模型是一种简单的模型，适用于较大的混合物，而UNIQUAC、
NRTL和UNIFAC模型则适用于较为复杂的混合物，因此在汽-液平衡和精馏中，我们需
要根据混合物的复杂程度和参数准确性选择合适的活度系数模型。
第12讲之1活度和活度系数
离子缔合体；离子对；离子氛
3
用离子强度 I 表示离子与“离子氛”之间作用 的强弱，zi表示溶液中 i 种离子的电荷数，Ci表 示 i 种离子的质量摩尔浓度，则
1 2 I ci zi 2
Debye和Hü ckle 采用静电学Poisson公式和分子运 动论的Boltzmann公式来求活度系数。用 ±式表 示正负离子的平均活度，其最简式为：
2
强电解质溶液理论
1923年，Debye和Hü ckle 提出了强电解质溶 液理论 （1）离子氛和离子强度
强电解质在水溶液中 是完全电离的，但离子并 不是自由的，存在着“离 子氛”(ionic atmosphere) 。 Debye和Hü ckle 将中心 离子周围的异性离子群叫 做离子氛。导致溶液导电 能力下降、电离度下降、 依数性异常。
活度和活度系数
1907年Lewis提出有效浓度的概念。他认为非理想溶 液不符合Raoult定律是因为溶质与溶剂之间有相当复 杂的作用。在没有弄清这些作用之前，可利用实验 数据对实际浓度（c）加以校正，即为有效浓度。 Lewis命名它为活度(activity)，用符号“a” 表示；校 正因子叫活度系数(activity coefficient)，常用符号 表示。
a=c
1
a=c
c ：真实浓度 a ：活度或有效浓度
：活度系数
（亦用 f 表示）
c 越大，离子电荷数越高，的数值越小，a 与
c 的偏离越大。
c 很低， 趋近于1.0 , 可用 c 代替 a 。
Debye、Huckel、Pitzer等科学家对活度系数的理 论根据做了深入研究。提出了强电解质理论。
5
lg 0.509z1 z2 I / m
理想溶液的活度系数
理想溶液的活度系数活度系数是描述理想溶液中溶质相对于溶剂的活动度的参数，它是溶液中组分相对于相同摩尔浓度的溶液中的对应组分在纯溶剂中的活动度的比值。
活度系数可以用来描述理想溶液中溶质的溶解程度，同时也是计算溶液性质的重要参量。
理想溶液是指溶液中成分之间没有相互作用并且遵循理想气体的状态方程的溶液。
在理想溶液中，组分的活动度系数等于1，即活性系数等于1，因此理想溶液中的溶质浓度可以直接通过摩尔浓度来表示。
但是在实际溶液中，溶剂和溶质之间会发生相互作用，导致活度系数不等于1。
活度系数的计算方法有多种，常用的有通过活度系数模型来计算。
常见的活度系数模型有理想溶液模型、桥函数模型、Debye-Hückel模型、近似理论模型等。
这些模型可以根据溶质和溶剂之间的相互作用特点来选择，并通过实验数据进行验证和修正。
活度系数的大小可以反映溶液的非理想性质，当活度系数大于1时，说明溶质的溶解度相对较高，溶液呈现溶解度增加现象，反之，当活度系数小于1时，溶液呈现溶解度降低现象。
因此，活度系数对于溶液中溶质的溶解特性和溶液的物化性质具有重要的影响。
在实际应用中，活度系数被广泛用于溶液浓度的计算、准确物理化学性质的预测以及化学反应动力学的研究中。
通过活度系数的计算，可以更准确地描述溶液的性质，深入研究溶解过程以及溶质在溶液中的扩散与迁移等问题。
活度系数的研究和应用对于化学、化工、材料等领域具有重要的意义。
综上所述，理想溶液的活度系数是描述溶液中溶质相对于溶剂的活动度的参数。
通过选择适当的活度系数模型，可以计算溶液中溶质的活度系数，并利用该参数来分析溶解特性和预测溶液的物化性质。
活度系数的研究和应用对于深入理解溶液的性质以及实际应用具有重要的意义。
活度系数
活度概念的引入和发展
活度的概念首先由刘易斯(G.N.Lewis)于1907年提出，迅速被应用于电化学,以测定水溶液中电解质的活度系数。
引用
30年代中期奇普曼（J.Chipman）将活度概念引用于冶金熔体,并提出金属溶液中以1％浓度溶液为活度标准态,此建议迅速为冶金物理化学工作者所接受而推广采用。瓦格纳（C.Wagner）于1952年建议Lnγi按麦克劳林(McLaurin)级数展开，奠定了冶金熔体中多组分活度系数计算的基础。50年代中期图克道根(E. T.Turkdogan)对同一浓度法与同一活度法测定fi进行了比较和研究。50年代末期申克(H.Schenck)及其合作者首先导出e嫶与ε嫶以及e嫶与e嫐准确的相互关系式［即式(16)及(17)］。50～60年代二十年间活度及活度相互作用系数的测定研究工作非常活跃，主要采用化学平衡及溶解度法，已逐步发展自成体系，成为经典的实验方法。60年代末期固体电解质定氧电池开始作为测定黑色及有色金属熔体中氧的活度及相互作用系数的良好手段。70年代，黑色冶金的金属液及熔渣的活度数据已测出不少，但尚不完全。对有色金属、特别对熔锍及熔盐等的活度数据则待做的工作更多。
将理想混合物中组分i的化学势表示式中的摩尔分数（xi）替换为活度（ai），便可得到真实混合物中组分i的化学势，见下：
理想情况下xi与ai相等。
活度系数（γi，或称“活度因子”）则按下式定义，相当于真实混合物中i偏离理想情况的程度。
电解质的活度系数通常可由测定电动势、溶解度和凝固点等求得。活度系数的大小受温度、水的介电常数、离子的浓度和价数等影响。为使理想溶液（或极稀溶液）的热力学公式适用于真实溶液，用来代替浓度的一种物理量。
ai＝γiNi (1)
式中,ai为溶液中组分i的活度；Ni为溶液中组分i的摩尔分数；γi为溶液中组分i的活度系数。
活度系数公式
活度系数公式活度系数公式这玩意儿，在化学领域里可是个相当重要的存在。
咱先来说说啥是活度系数。
想象一下，你在一个大派对上，每个人都有自己的活跃度。
有的人特别积极，到处跟人聊天、跳舞，这就好比化学物质里的“活跃分子”；而有的人比较安静，就在角落里默默看着，这就像相对不那么活跃的物质。
而活度系数呢，就是用来衡量这些“分子活跃度”的一个指标。
比如说，在溶液里，溶质实际发挥的作用跟理想状态下不太一样。
理想状态下，咱们觉得它们应该规规矩矩，按照某种固定的模式来表现。
但实际上，它们可调皮了，有的凑堆儿，有的自己玩儿，这就导致了实际效果和理想情况有差别。
活度系数就是为了把这种差别给算清楚。
给您举个我自己生活中的例子吧。
有一次我去菜市场买菜，打算做一顿丰盛的晚餐。
我想买点西红柿，摊位上的西红柿看起来都差不多，但价格却不太一样。
有的摊主卖得贵，说自己的西红柿是精心挑选的，品质特别好；有的摊主卖得便宜，但西红柿的样子稍微差一点。
这就好像溶液里的溶质分子，虽然都是西红柿（溶质），但因为品质、来源等各种因素（类似分子间的相互作用），它们的“价值”（活度）就不一样。
而活度系数，就像是我在判断这些不同西红柿真正的“性价比”时所考虑的因素。
活度系数公式呢，通常会考虑很多因素，比如离子强度、温度、压力等等。
就拿离子强度来说，溶液里离子越多，它们之间的相互干扰就越大，就像一群孩子在操场上玩耍，人越多越容易互相碰撞、互相影响，这时候活度系数就会发生变化。
温度也很关键。
冬天的时候，大家都愿意缩在屋里，不太愿意出门活动；而夏天呢，就都想往外跑，到处撒欢儿。
对于化学物质来说，温度高的时候，分子们更活跃，活度系数也会跟着变。
压力也会影响活度系数。
好比给一个气球吹气，气吹得越多，气球里的压力越大，气球里的气体分子活动的空间就越小，它们的活跃度也就受到了限制。
在实际应用中，活度系数公式可帮了大忙。
比如说在化工生产里，要准确控制反应的进行，就得搞清楚各种物质的活度，这时候活度系数公式就派上用场了。
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=
30.12+30.60+30.09 3
= 30.27������
������ 10 × 10−6 ������ = = 3.30 × 10−7 ������3 /������ ������ = ������ 30.27 2、校正到柱温、柱压下的载气平均流量 ������������ 3 ������������ = 2 ������������
气体流过10ml体积时间记录表 载气种类 第一次测量时间/s 第二次测量时间/s 第三次测量时间/s H2 30.12 30.60 30.09
8
色谱分析实验操作记录表 环己烷 进 样 量 序号 /μl 柱 前 压 调整保留时间 /Mpa 记 录 仪 工 作 站 /s 0.8 1 0.0315 59.37 /min（s） 0.983 （58.98） 2 0.0316 59.10 0.978 （58.68） 3 0.0315 59.37 0.984 （59.04） 0.6 4 0.0314 58.34 0.969 （58.14） 5 0.0314 58.12 0.970 （58.20） 6 0.0315 58.38 0.971 （58.26） 0.4 7 0.0315 57.03 0.947 （56.82） 8 0.0314 57.75 0.951 （57.06） 9 0.0314 57.56
9
峰高
391 10352
418 10553
414 10318
410 8684
423 8588
425 8718
424 6257
421 6547
0.948ห้องสมุดไป่ตู้
421 6547
（56.88） 0.2 10 0.0314 55.75 0.927 （55.62） 11 0.0314 55.84 0.935 （56.10） 12 0.0313 55.78 0.926 （55.56） 苯 进 样 量 序号 /μl 0.8 1 2 3 0.6 4 5 6 0.4 7 8 9 0.2 10 11 12 柱 前 压 调 整 保 留 时 间 峰高 /Mpa 0.0314 0.0313 0.0314 0.0315 0.0314 0.0311 0.0310 0.0312 0.0311 0.0312 0.0312 0.0311 /min(s) 1.570（94.20） 1.560（93.60） 1.566（93.96） 1.537（92.22） 1.540（92.40） 1.536（92.16） 1.494（91.02） 1.512（90.72） 1.514（90.84） 1.486（89.16） 1.482（88.92） 1.478（88.68）
(7)
式中，R——气体常数 ������������ ——纯液体密度，kg/m3 ������������ ——纯液体的分子量 ������������ ——样品i的摩尔分率 ������������ ——样品的分压，pa ������������ ——柱温，K 气液平衡时，则 ������������ = ������������0 ������������0 ������������0 (8) 式中，������������0 ——样品i的饱和蒸气压，pa ������������0 ——样品i的无限稀释活度系数 将式（6）（7）（8）代入式（5），得
������������ = 2.2212������������������ = 2221.2������������ ������������ 3 ������������ = 2 ������������
2
������0
3
−1 −1
������0
(������0 − ������������ ) ������������ ������ ������0 ������������ ������
6
六、原始数据记录表
7
七、数据整理表 实验条件记录表 天气：晴 大气压：101.325kpa
室温/℃：实验前：18.9实验后： 实验日期：2016-4-5 19.8 实验时间：AM8：30 实验地点：50-B-305
实验内容：色谱法测定无限稀释溶液的活度系数 实验人员：潘宏斐、杨博豪、王吉昊
色谱条件 柱箱温度/℃：60 检测器温度/℃：90 桥电流/mA：90 气化室温度/℃：95 固定液质量/g：0.1041
（333.15K） 苯 （333.15K） 6.0191 1204.682 -53.072
11
水在������������ 下的蒸气压： ������������ ������ 1657.459 = ������ − = 7.0741 − = 0.3466 ������������ ������������������ 292.5 − 46.13 ������ + ������ log
′ ������ ������ = ������������ ������ ������ ������������������
0 0 ������������ ������ ������ ������������
=
0 0 ������������ ������ ������ ������������
10
422 3388
411 3608
410 3442
436 430 420 436 426 376 431 391 421 411 426 415
6921 6364 6472 5105 5047 5128 3675 3862 3444 1883 1876 1899
八、数据处理 1、载气柱后平均流量������ ������ 气体流过10ml体积所用平均时间 t=
������������������ ������������
������
(4)
式中，Vl——液相体积，m3 K——分配系数 ������������������ ——样品在液相中浓度，mol/m3 cig——样品在气相中浓度，mol/m3 由式（3）（4）可得：
3
������������������ ������������
2
信号
样品峰
空气峰
色谱流出曲线图 设样品的保留时间为tr（从进样到样品峰顶的时间），死时间为 td （从惰性气体空气进样到其峰顶的时间），则校正保留时间为： tr’=tr-td (1) 校正保留体积为： Vr’=tr’������������ (2) 式中，������������ ——校正到柱温、柱压下的载气平均流量，m3/s 校正保留体积与液相体积Vl关系为： Vr’=KVl (3) 而 K=
化工专业实验
实验名称：色谱法测定无限稀释溶液活度系数 实验人员： 实验地点：天大化工实验技术中心 B305 室 实验时间：2016-4-5AM8：30 班级/学号：201 指导教师： 实验成绩：
天津大学化工技术实验中心印制
1
一、实验目的 1、用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释 活度系数； 2、通过实验掌握测定原理和操作方法。 3. 了解气液色谱仪的基本构造及原理。 二、实验原理 1、采用气液色谱测定无限稀释溶液活度系数，样品用量少，测定速 度快，仅将一般色谱仪稍加改装，即可使用。该法在溶液热力学性质 研究、气液平衡数据的推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等 方面的应用，具有很重要的作用。 2、当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质的 吸附作用可忽略等简化条件下， 根据气体色谱分离原理和气液平衡关 系，可推导出溶质i在固定液j上进行色谱分离时，溶质的校正保留体 积与溶质在固定液中无限稀释活度系数之间的关系式。 根据溶质的保 留时间和固定液的质量，计算出保留体积，就可得到溶质在固定液中 的无限稀释活度系数。 3、本实验所用的色谱柱固定液为邻苯二甲酸二壬酯。样品苯和环己 烷进样后汽化，并与载气H2混合后成为气相。当载气H2将某一气体组 分带过色谱柱时，由于气体组分与固定液的相互作用，经过一定时间 而流出色谱柱。通常进样浓度很小，在吸附等温线的线性范围内，流 出曲线呈正态分布，如图所示。
(11)
式中，������������ ——柱前压力，pa ������0 ——柱后压力，pa ������������ ——在Ta下的水蒸汽压，pa Ta——环境温度，K Tc——柱温，K
3 ������ ������ ——载气在柱后的平均流量，m /s
这样，只要把准确称量的溶剂作为固定液涂渍在载体上装入色 谱柱，用被测溶质作为进样，测得（10）式右端各参数，即可计算溶 质i在溶剂中的无限稀释活度系数。 三、实验仪器与药品 1、气液色谱仪、微量注射器； 2、环己烷、苯。 四、实验流程
2
3 = 2
132725 132725
101325
3
������
=
������������′ ������������
(5)
因气相视为理想气体，则 ������������ =
������ ������ ������ ������������������
(6)
而当溶液为无限稀释时，则 ������������������ =
������ ������ ������ ������ ������������
2
������0
3
−1 −1
������0
������0 − ������������ ������������ ������ ������0 ������������ ������
其中，环境温度������������ =
18.9+19.8 2
= 19.35℃ = 292.5K
柱温������������ =60℃=333.15K 柱前压力������������ 取实验过程中平均值，������������ = (0.0314 + 0.101325)������������������ = 132725������������ 柱后压力������0 = 101325������������ 相关物质制定温度下的Antoine系数 物质名称 （所 A 处温度） 水（292.5K） 7.0741 环 己 烷 5.9636 1657.459 1201.863 -46.13 -50.3532 B C