电解质和聚电解质溶液的热力学基础

内容概要和学习方法

自然界中许多重要现象，从地质运动中矿物的沉积和结晶，到生命过程中细胞的新陈代谢；从大海对人类慷慨的赠予，到酸雨对环境的严重危害，无一不与电解质溶液密切相关。在工业领域中，许多生产工艺涉及电解质溶液，如萃取和精馏操作中的盐析、盐溶效应；天然气和燃料气中酸性气体，如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有害气体的吸收脱除；生物活性物质的膜分离等都需要电解质溶液相平衡的知识。电解质溶液中除了溶剂分子、未离解的溶质分子，还存在离解产生的带电荷的正、负离子。虽然溶液整体仍呈电中性，但由于离子之间、离子与分子之间的相互作用，使溶液的非理想性质更为明显。

非电解质系统的活度系数关联式不能简单地推广用于电解质溶液。各种电解质溶液理论为建立新的电解质溶液活度系数模型提供了基础。这些模型中包含了普通系统所没有的静电力的贡献。

电解质溶液相平衡计算，需要同时考虑相平衡关系式、液相电解质离解反应的化学平衡式，即电离平衡以及反应方程的化学计量系数限制式（质量衡算式）和溶液电中性限制式。与一般系统相比，计算的工作量和复杂性明显增加，所需的物性数据也要多得多。(www.xing528.com)

针对电解质溶液的特点，本章在大学物理电磁学和物理化学的基础知识上，首先介绍各种浓度标度的平均离子活度系数、渗透系数、过量性质等基本概念；其次介绍电解质溶液理论及由此基础上建立的热力学模型；最后介绍其在盐效应、含硼盐湖卤水、挥发性电解质气液平衡、高分子电凝胶和生物活性物质的双水相分离上的应用，以及含盐水系统的相图等知识。