隔膜电解法测定离子水化数

在电解质溶液中,离子往往以水化离子形式存在,水化离子的形成影响溶液的静态和动态性质。离子水化数的测定有助于了解电解质溶液的结构,也为电解质溶液理论所需要。在已经提出的测定离子水化数的方法中,被引用得较多的几种经典方法和近代方法,或者由于方法本身的限制,或者在处理数据时所作的假设不尽合理,因此这些方法尚未满意地解决离子水化数的测定。迄今人们仍在不断寻求各种新的方法。本文将离子交换膜作为电解池的隔膜,电解时测量通过电解池的电量和阴极室或阳极室溶液体积的变化,并作必要的体     

盐酸在氨基酸水溶液中热力学性质的研究——Ⅰ.甘氨酸+盐酸+水体系

生物体液可看作是由多种离子与氨基酸、蛋白质组成的混合电解质溶液,研究电解质或离子与这些氨基酸、蛋白质间的相互作用对了解生物体液内复杂的作用机理,揭示许多生命现象具有重要意义。1978年以来,Kelley采用有液体接界的电池研究了几种氨基酸或肽与一些碱金属氯化物的相互作用自由能,为研究电解质与氨基酸、蛋白质间的相互作用奠定了基础。研究溶质的迁移热力学性质是了解溶质-溶剂间相互作用以及溶液微观结构的常用手段。以氨基酸水溶液作为含水离子溶剂,用电动势法研究电解质从水到该溶液中的迁移热力学性质,进而研究电解质与氨基酸间的相互作用是可行的,目前这方面的研究工作很少见文献报导。本文通过测定电池:     

电化学的前沿与展望

电化学是物理化学的重要分支,主要研究电子导体-离子导体、离子导体-离子导体的界面现象、结构和化学过程,以及与此相关的现象和过程.电化学研究的内容包括两个方面:(1)电解质的研究,即电解质学(或离子学),包括电解质的导电性质、离子的传输特性、参与反应的离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称电解质溶液理论;(2)电     

用不对称膜研究电解质溶液结构

从电解质溶液向不对称膜内扩散过程中,研究电解质溶液的动态结构,这种动态结构与用电场作用下离子迁移形成的动态结构不同。实验表明:CuSO_4,CdSO_4,NiSO_4及Na_2SO_4电解质溶液浓度增大时,负离子与离子对形成三离子缔合物,但这种缔合力很弱,在电场作用下,这种三离子缔合物被破坏而变成离子及离子对。     

纳滤膜对电解质溶液分离特性的理论研究(II): 混合电解质溶液

假定纳滤膜具有狭缝状孔, 使用纯水透过系数、膜孔径及膜表面电势来表征纳滤膜的分离特征, 用流体力学半径和无限稀释扩散系数表征了离子特性. 采用扩展Nernst-Planck方程、Donnan平衡模型和Poisson-Boltzmann理论描述了混合电解质溶液中离子在膜孔内的传递现象, 计算了三种商用纳滤膜(ESNA1-LF, ESNA1和LES90)对同阴离子、同阳离子和含四种离子的混合电解质体系中离子的截留率, 并与实验数据进行了比较. 计算结果表明, 电解质溶液中离子在纳滤膜孔内传递的主要机理是离子的扩散和电迁移, 纳滤膜对混合电解质溶液中离子的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定. 该模型在低浓度时对含一价离子的混合电解质溶液通过纳滤膜的截留率计算结果比较准确, 但对高浓度或含高价离子的混合电解质溶液则偏差较大.     

极性—非极性双液体系汽液平衡盐效应参数的测定与计算

测定了苯—甲醇— 1_1型电解质 (LiCl、NaBr、KI)、四氯化碳—甲醇— 1_1型电解质 (LiCl、NaBr、KI)两个体系在恒压 ( 1 0 1 .3kPa)条件下的汽液平衡盐效应参数。理论计算以Pierotti的定标粒子理论为基础 ,硬球作用项采用Masterton -Lee方程计算 ,软球作用项采用胡英等人建议的简化的径向分布函数 ,分子间力在Lennard -Jones位能函数基础上计入极性分子间偶极—偶极、偶极—诱导偶极 ,离子与极性分子间的电荷—偶极以及离子与分子间的电荷—诱导偶极的贡献 ,并根据溶剂性质和溶液结构作出一些合理的假设。在此基础上 ,理论计算与实验结果基本相符。     

无水硫酸能否导电

长期以来,人们都认为无水硫酸不能导电,目前中学化学课本中也一直认为无水硫酸不能导电。电解质能够导电要具备导电的外因,就是说,电解质要受极性水分子的作用或热作用,才能电离产生自由移动的离子,有自由移动的离子存在,电解质溶液才能导电。电解质溶液的导电是离子导电。硫酸是电解质,无水硫酸没有水分子的作用,不能电离产生自由移动的离子,因而,一直认为无水硫酸不能导电。笔者在做电解质的导电性实验时,发现:把两根碳棒插入试验的物质中,线路中串连小电珠,接通直流电源。硫酸溶液导电装置中的小电珠发亮,硫酸溶液能导电。试验浓硫酸(比重1.84,98%),小电珠发亮,浓硫酸能导     

高分子的离子效应

在传统理论中,离子通常被作为点电荷处理,其对高分子性质的影响主要基于离子强度效应.然而,高分子体系中许多重要实验现象都无法简单地通过离子强度效应加以理解,这需要从超越离子强度概念的角度来考虑高分子的离子效应.本专题论述将主要讨论高分子体系中的离子特异性效应、离子氢键效应、离子亲/疏水效应以及多价离子效应.离子特异性效应普遍存在于带电高分子体系以及中性高分子体系,且可以在不同溶剂体系中观察到;离子氢键效应可被应用于调控强聚电解质刷的水化、润湿、黏附等多种性质;离子亲/疏水效应不但可以调控界面接枝聚电解质的性质,还可以调控聚电解质溶液以及聚电解质凝胶的性质;通过多价离子交联作用,多价离子效应可被应用于调控聚电解质刷以及高分子凝胶的性质.这些高分子的离子效应拓宽和加深了我们对离子与高分子间相互作用的理解,为基于不同离子效应调控高分子性能奠定了基础,并可进一步拓展至其他类型重要的离子-高分子间相互作用.     

纳滤膜对电解质溶液分离特性的理论研究(I): 单一电解质溶液

电解质溶液在纳滤膜中的截留率对于膜法海水淡化和重金属离子的脱除非常重要. 本文假定膜具有狭缝状孔, 采用扩展Nernst-Planck方程、Donnan平衡模型和Gouy-Chapman理论来描述电解质溶液中离子在膜孔内的传递现象. 使用纯水透过系数、膜孔径及膜表面电势来表征纳滤膜的分离特征, 这三个参数可通过Levenberg-Marquardt方法由实验数据关联得到. 本文使用该模型计算了两种商用纳滤膜(NF45和SU200)对1-1型(NaCl, KCl, LiCl), 2-1型(K₂SO₄)和2-2型(MgSO₄)单一电解质溶液的截留率, 并与实验数据进行了比较, 两者吻合较好. 计算结果表明电解质溶液中离子在纳滤膜孔内传递的主要机理是离子的扩散和电迁移, 纳滤膜对电解质溶液中离子的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定. 该模型在低浓度时对电解质溶液通过纳滤膜的截留率计算结果较准确, 但对高浓度电解质溶液则偏差较大.     

胺型离子交换液中的混合离子集团

由胺型离子交换液与低介电常数溶剂所形成之溶液的结构,Fuoss等已有较多的研究,并指出电解质是以离子集团状态存在。如溶液中含有几种电解质,则应有混合离子集团存在的可能。     

纳滤膜对电解质溶液分离特性的理论研究(Ⅰ):单一电解质溶液

电解质溶液在纳滤膜中的截留率对于膜法海水淡化和重金属离子的脱除非常重要.本文假定膜具有狭缝状孔,采用扩展Nernst-Planck方程、Donnan平衡模型和Gouy-Chapman理论来描述电解质溶液中离子在膜孔内的传递现象.使用纯水透过系数、膜孔径及膜表面电势来表征纳滤膜的分离特征,这三个参数可通过Levenberg-Marquardt方法由实验数据关联得到.本文使用该模型计算了两种商用纳滤膜(NF45和SU200)对1-1型(NaCl,KCl,LiCl),2-1型(K2SO4)和2-2型(MgSO4)单一电解质溶液的截留率,并与实验数据进行了比较,两者吻合较好.计算结果表明电解质溶液中离子在纳滤膜孔内传递的主要机理是离子的扩散和电迁移,纳滤膜对电解质溶液中离子的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定.该模型在低浓度时对电解质溶液通过纳滤膜的截留率计算结果较准确,但对高浓度电解质溶液则偏差较大.     

非水溶液盐效应的气液色谱研究——非电解质(烃、芳烃、氯代烃、酮)+盐(NaI、NaSCN、KSCN)+碳酸丙烯酯体系

由于碳酸丙烯酯(PC)具有较宽的液相区间(mp:224.0K,bp:514.9K)、较高的介电常数(64.92,298.15K)和较大的偶极矩(4.94D),它是一个在工业和科学研究中有广泛应用的非质子型极性溶剂。已有大量文献就PC溶液中电解质-PC、非电解质-PC和离子-离子间的相互作用情况作了报导。对于非电解质-电解质-PC三元系中溶质-溶剂间的相互作用情况还缺乏了解。本文希望通过测定非电解质溶质在PC的电解质溶液中的无限稀释活度系数γ_1~∞,对非水溶液中的溶质-溶剂作用情况有新的了解。气液色谱法(CLC)是测定无限稀释溶液活度系数的有效方法之一。作者曾利用GLC测定了一些烃、氯代烃、醇、酮在环丁砜电解质溶液中的无限稀释活度系数和盐效应常数.     

离子的本性对溶液导电能力的影响

借助电导率传感器探究向硫酸氢钠溶液中滴入氢氧化钡溶液时溶液导电能力的变化,并对实验结果进行理论分析与解释：电解质溶液的导电能力由离子本性决定,受离子浓度等影响。     

离子液体在多孔碳电极上的电化学性能

制备了数种离子液体及离子液体有机溶液电解质,用线性电位扫描法测试了它们的电化学窗口;并通过循环伏安、交流阻抗、电势阶跃等电化学方法,对它们在多孔碳电极中的电化学性能进行了研究.实验结果表明:溶剂对1-乙基-3-甲基咪唑类离子液体有机溶液电解质的电化学窗口有较大的影响.离子液体及离子液体有机溶液电解质在多孔碳电极上的电化学性能与其电导率密切相关,电导率越大,充电时间常数越小,比容量越大;但比容量降低的倍率远小于电导率降低的倍率.     

希托夫法求离子迁移数计算通式

在研究电解质溶液理论时,通过计算离子迁移数,可以求出电解质溶液中离子电导、离子淌度、电位梯度等一系列重要物理量。离子迁移数常用的实验室测定方法有:希托夫(Hittof)法、界面移动法和电动势法。其中希托夫法在目前物理化学教材中没有简便统一的计算公式可循。笔者结合教学实践,根据离子迁移数定义与不同情况下离子在阴、阳极区电解前后浓度变     

离子水化

引言:离子溶剂化問題的重要性可以从以下几个方面看出。 1.經典的溶液理論是建筑在下面的假设上,即溶质微粒类似气体分子在溶液中进行运动,溶剂看作不变的連续介质,它的作用主要是供給溶质微粒运动的空间,其他作用都是次要。在稀释溶液里,这是可以允許的,但是在高浓溶液里,溶质分子虽然在数量上占优势,但不是絕对优势,因而情况大不相同。对电解质水溶液来說,离子的溶剂化不仅改变了溶质的浓度(由于自由水分子的数量減少),而且改变离子的性质。例如     

甲醇-三氟化硼乙醚混合质子电解质

甲醇和三氟化硼乙醚(BFEE)本身离子电导率很低,向甲醇溶液中加入少量BFEE可以形成良好的质子电解质溶液.随着甲醇中BFEE浓度的变化,溶液的离子电导率具有最大值,达20mS/cm.红外光谱和1HNMR研究表明混合电解质中的主要导电离子为MeOH2+和MeOBF3-.     

两性聚电解质溶液的分子热力学模型和分子动力学模拟

从带电硬球混合物出发采用化学缔合理论建立了聚电解质和两性聚电解质溶液的分子热力学模型.用考虑溶剂的粘滞力和热浴随机力作用的分子动力学(MD)方法模拟了聚电解质和两性聚电解质溶液的渗透系数.对模型预测结果和MD模拟结果进行了比较,表明基于化学缔合理论的分子热力学模型可以用于聚电解质溶液和两性聚电解质溶液热力学性质的预测,对于均聚电解质溶液效果令人满意,对由直径不同的离子构成的聚电解质溶液,模型的预测效果变差,有待进一步改进.该模型对两性聚电解质溶液渗透系数的预测效果比对聚电解质溶液的预测效果更好.     

电解质对吸附于纳米银粒子表面荧光素的光谱学性质的影响

在含有纳米银的荧光素溶液(Fl-Ag)中引入KNO₃、KCl、Ca(NO₃)₂和CaCl₂电解质,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等技术研究电解质对Fl-Ag溶液的显微结构和光谱学性质的影响。结果表明,电解质离子与纳米银粒子间存在较强的相互作用,这种强的相互作用造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长。各电解质引起的纳米银粒子的聚集程度关系为CaCl₂＞Ca(NO₃)₂＞KCl＞KNO₃。随着电解质加入量的增加,溶液的荧光强度先下降,而后又逐渐增强,直至达到定值。各电解质对Fl-Ag溶液的荧光强度影响强弱关系为Ca(NO₃)₂＞CaCl₂＞KCl＞KNO₃。本文从分子间的相互作用、能量传输等方面探讨了电解质离子对含有纳米银的荧光素溶液的显微结构和光学性能影响机理。     

电解质溶液的分子热力学模型研究进展

"本文从经典溶液理论及半经验模型、近代统计力学理论和分子模拟三大方面阐述了近年来国内外电解质溶液热力学的研究进展。指出电解质溶液的研究已逐渐从经典的溶液理论和半经验模型转向用统计力学理论进行研究, 从电解质的原始模型转向非原始模型。从分子和离子的微观参数出发建立高水平的热力学理论模型, 以预测电解质溶液体系的宏观热力学性质, 是发展的必然趋势。