稀溶液依数性在生活中的应用

稀溶液依数性在生活中的应用

[摘要]稀溶液的依数性主要体现在蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压的产生等四个方面。稀溶液的依数性在日常生活中的应用非常广泛，本文主要就稀溶液依数性中沸点升高、凝固点降低和溶液的渗透压在生活中的应用展开叙述。

[关键词]稀溶液依数性；沸点；凝固点；渗透压；应用

前言

稀溶液依数性是指稀溶液中依赖溶质数量的物理性质[1]。在一定的温度和压力下，将某一难挥发性非电解质溶于溶剂中组成稀溶液时，相对纯溶剂而言，就会产生稀溶液的饱和蒸气压降低、凝固点降低、沸点升高、渗透压等现象。它们数值的大小，只与溶液中所含溶质粒子的浓度有关，而与溶质本身的性质无关，所以称它们为稀溶液的依数性[2]。稀溶液的依数性在人们的生产、生活中有很多的应用，分析依数性在人们生活与生产实践中的应用实例，有利于提高我们运用基本理论解决实际问题的能力。

1沸点升高的应用

钢铁工件进行氧化热处理就是应用沸点升高原理[1]。用每升含550～650gNaOH和100～150g NaNO2的处理液，其沸点高达410～420K。沸点升高法或冰点降低法测定的是聚合物的数均分子量，原理：在溶剂中加入不挥发性溶质后，溶液的蒸汽压下降，导致溶液的沸点高于纯溶剂，冰点低于纯溶剂，这些性质的改变值都正比于溶液中溶质分子的数目。

2凝固点降低的应用

实际上，在生活中常常利用凝固点降低原理来制作防冻剂和致冷剂[4,1]。利用凝固点下降原理，将食盐和冰（或雪）混合，可以使温度降低到251K。氯化钙与冰（或雪）混合，可以使温度降低到218K；这常用于水产和食品的贮藏和运输。体系温度降低的

原因是：当食盐或氯化钙与冰（或雪）接触时，在食盐或氯化钙的表面形成极浓的盐溶液，而这些浓盐溶液的蒸气压比冰（或雪）的蒸气压低得多，冰（或雪）则以升华或熔化的形式进入盐溶液。进行上述过程都要吸收大量的热，从而使体系的温度降低。利用这一原理，可以自制冷冻剂。冬天在室外施工，建筑工人在砂浆中加入食盐或氯化钙防止沙浆结冰；汽车驾驶员在散热水箱中加入乙二醇或甘油，以达到冬天不至冰冻，夏天不至过沸的目的。金属热处理要求较高的温度，但又要避免金属工件受空气的氧化或脱

（熔点1236K）中加入5%的NaCl 碳，往往采用盐熔剂来加热金属工件。例如在BaCl

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（熔点1074K）作盐熔剂，其熔盐的凝固点下降为1123K；若在BaCl2中加入22.5%的NaCl，熔盐的凝固点可降至903K。

3溶液的渗透压的应用

溶液的渗透压在生物学中有很重要的作用[4]，植物细胞汁的渗透压可高达2.0×10 Pa，土壤中水分通过这种渗透作用，送到树梢。鲜花插在水中，可以数日不萎缩，海水中的鱼不能在淡水中生活，都与渗透压有关。

在食品工业，通过渗透脱水技术进行蔬菜、肉类、鱼类的腌制和水果的蜜制、糖制品的加工历史相当悠久。随着人们对渗透理论认识的成熟，渗透脱水技术已经从传统的方法过度到能与干燥、冷冻、杀菌、罐藏等方法的组合应用，从而更好地保持了果蔬加工后的品质，降低了加工能耗，使得渗透脱水技术在食品加工行业中占举足轻重的位置[3]。

给病员补液，特别是大量补液常常用等渗溶液（就是渗透压与人体血液的渗透压相等的溶液。人体的血液，在310K时，渗透压约为7.7～7.8×10Pa）[5]。

工业上常常利用渗透的对立面－反渗透来为人类服务。所谓反渗透，就是在溶液上加一个额外的压力，如果这个压力超过了溶液的渗透压，那么溶液中的溶剂分子就会透过半透膜向纯溶剂一方渗透，使溶剂体积增加，这一过程叫做反渗透[5]。反渗透原理在工业废水处理、海水淡化、浓缩溶液等方面都有广泛应用。用反渗透法来淡化海水所需要的能量仅为蒸馏法的30%，已成为一些海岛、远洋客轮、某些缺少饮用淡水的国家获得淡水的方法[6]。反渗透法处理无机废水，去除率可达90%以上，有的竟高达99%。对于含有机物的废水，有机物的去除率也在80%以上。作为反渗透的物质有醋酸纤维素膜、尼龙66、聚砜酰胺膜，以及氢氧化铁、硅藻土制成的新型超过滤膜等等。

总结

诚然，稀溶液依数性的应用可以改变我们的生活，给我们的生产生活带来了极大的好处和便利。可是稀溶液的依数性的应用远不止以上提到的，知识的海洋无穷无尽，我们更该不懈地去探索，去发现！

参考文献

[1]邓嵩海，胡寒梅，邵国泉.稀溶液依数性的相图解析与应用[J].合肥学院学报，2013，2,23（1）

[2]刘德训，刘德育，李雪华，等。无机化学[M].案例版.北京：科学出版社，2009:15-30

[3]陆艳琦，孙志红。漫谈渗透现象和渗透压，郑州铁路职业技术学院学报，2006,3,18(1)

[4]广西大学无机化学教研室.普通化学[M].中国农业大学出版社，2007:76-97

[5]樊行雪，方国女.大学化学原理及应用［M].北京:高等教育出版社，2000

[6]百度百科.海水淡化技术[EB/OL].[2012-11-09].http;///view/2190374.htm