电解质溶液中活度计算发展综述（终搞）.doc

电解质溶液中活度计算发展综述唐开文攀枝花学院生物与化学工程学院摘要:本文先讲述活度的概念，再详细讨论了电解质活度的计算方法 和计算模型及其综述发展情况关键词：电解质活度计算方法 模型发展Electrolyte solution to calculate the Summary of ActivityTangKaiwenPanzhihua College of Biological and Chemical EngineeringAbstract:This paper first describes the concept of activity, to discuss in detail the method of calculating the activity of the electrolyte and computational model and its overview of the development of.Key words： Electrolyte Activity Calculation Model Development1.引言凡是涉及到溶液中的反应，以及和溶液有关的性质，都直接地和 溶液的浓度有关。

而对于电解质溶液，由于和理想溶液有偏差，所以 在讨论电解质性质时，就不能用浓度这一概念，而应用活度对于活 度，关键在于对活度系数的计算本文主要介绍电解质溶液的活度系 数的计算最近五年的进展情况2电解质溶液活度计算的理论模型2.1Bromley 模型以质量摩尔浓度计量单位计算多组分电解质水溶液中单一例子活度因子的Bromley模型为-A z2Z-5 墮尤=匸；（）.5 +厲式中：九为Debye-Huckel理论常熟；25C和40C时％的值分别为0. 5100和0.5242； i为溶液中的第i种离子;Z,为第j种离子的离子价；/为溶液的离了强度式中："•为第r种离子的质量摩尔浓度;〃为溶液中总的阴阳离子种类数对于某种待计算阳离子C•或阴离子-存的表达式为(0.06 + O.6B(j ) / ZZj /[“7<7打+ B’j式中：化和丿•分别表示溶液中能与待计算阳离子c结合的总的阴离子种类数和第丿•种阴离子；色为电解质s的Bromley参数；叫为第j 种银离子的质量摩尔浓度F产工k=\（0・06 + 0・6氐）/乙乙/式中：叫和k分别表示溶液中能与待计算阴离子a结合的总的阳离 子种类数和第斤种阳离子；氐为电解质肋的Bromley参数；％为第《种 阳离子的质量摩尔浓度。

7 // + /Z0Bromley模型关于水的活度计算公式为：% 5k=l j=\ 118.02n-.rn..X ①灯1000 山式中：a”为水的活度；叫为电解质何的质量摩尔浓度；為为lmol 电解质kj完全电离所形成离子的物质量的总和；Ik和Ij为溶液阳离子k 和丿的离子强度；％为电解质Q单独形成的渗透参数，其计算式为覘=1_2.303{^^[1 + 77-^^一2逊 + 77)]-(6 + 0役)1卒山JL •丿IZ巧I1 + 2 1,5 I ln(l+ L5 /)\^k2j\ 1 zkzj 1q-0・5Bf(1+ L5 I)2 15 I.1 2kZj | \zkZj\对于每种电解质，Bromley模型只需要一个与该电解质有关的 Bromley参数因此，应用Bromley模型的关键是NaOH> NaAl (OH) 3 和 Na2C03 的 Bromley 参数 B (NaOH)、B (NaAl (OH) J 和 B (Na2C03)B = 2J3W -[l- 1 + 刃％一卜2/卜卩(_刃％]2. 2 Frank-Fhompson理论—混合电解质溶液活度系数的近似计算F-T应用弥散晶格模型来处理多元混合电解质溶液，从而得出一 些简单的公式。

当混合电解质溶液中的电解质总浓度小于lm；这些公 式可用以计算1： 1型电解质溶液的活度系数而对于其它价型的电解 质溶液活度系数，因计算过于复杂，所以不在此赘述F-T指出：对 于1： 1价的电解质，浓度C大于0. Olinol / 1时，德拜-体格尔离子互吸 理论就不再适用他们认为对于给定中心的影响主要是由其中最邻 近的异号离子给予的在溶液中，正、负离子有近程的规则排列，它 们交替配置，由于热运动，这种规则排列显然很不完善，当然更没有 远程的规则排列F-T根据这种物理模型，引出一个理论性的公式：其中：/土为电解质中离子的平均活度系数；C浓度(mol/1) ； Z,•为i离 子的价数;u,为i离子在电解质溶液中的离子数；T绝对温度上式示可写成卞列形式：I A_rlgZ =af—hrC^ +SC^‘ 1 —1st IZ =c—bm Sm 33注：公式中的R、//、SS a、b> S都并不是由公式直接算出的，而 是根据不同的浓度下活度系数的实验值定出的经验常数在同一温度 下，对于不同的电解质，它们均有不同的数值对于弱电解质溶液，则当其离解度(n)很小时贝U：离子互吸作用可 忽略但对于在介电常数比较大的溶剂中，则盐和其他电解质的溶解 度比较大。

这时就不能忽略离子互吸作用了2.3卜耶隆一一缔合理论模型卜耶隆(Bjerrum)通过研究缔合式电解质溶液的特性，提出了离子 缔合理论根据离子缔合理论，可以推导出缔合度的公式为：（1 一）4ttNC1000• Q（b\ o其中：Q（b） = [ ya • V • dy而y = 以》 式中：C为体积摩尔浓度；N为离子数目；Z,、Zj为相互缔合的离 子电荷数；D为溶液的介电常数；比为波尔兹曼常数；E为质子电 荷对于乙、Z?价的缔合式电解质有有:= v,Mz, +v2NZ2 ,c（1 — q） vxca v2ca :；因为心心，所以c\\ - a)叩•珂c(T •亢(T •左 (1 - a)当电解质溶液的浓度很小时，即Q—1,于是(•-)由卜耶隆（Bjerrum）离子缔合理论可知:Z,.eZ.|E2DkT\ 7y•0("由（2）和（3）得到：叶•吵c(T _ 4/nVCK 1000DkT73• Q(b)口⑴和⑷得到:= 4叔C .厂(T. a 100()丿土从而通过（5）式可知z; • z7 e2>DkT7人，所以y — • f士 1+0.001 加 M] 士这样，对于缔合式电解质溶液，用化学方法或电化学方法（电导法或电动势法）测得电解质溶液的离解度仅后，即可求得缔合式 电解质溶液的活度系数人。

总结由以上文献资料可知活度在生化过程生产过程、湿法冶金、 环境化学和地球化学等领域有非常重要的应用在近五年也取得 了很好的发展，为了更准确和广泛地应用电解质溶液的活度，研究电解质水溶液中各组元活度的新型计算方法和模型是十分必要 的参考文献[11：高凉.徳拜■休克尔活度因子方程中A和B值的探讨【J】.大学化学，2005, 20 (5)： 40-41.【2】：李以圭，陆玖芳.电解质溶液理论【M】•北京：淸华大学出版社，2005.自然科学版,2006, 37 (3)： 493-497.[31王卫东,胡珍珠.电导法测定HC1在HO2和1、2炳二醇混合剂中的活度系数【J】.湖北师范 学院学报(自然科学版),2004, 24 (1)： 29〜32.[4]：王卫东，向翠丽，胡珍珠，非水溶剂中电解质溶液活度系数的测定【J】•盐湖研究，2004, 12 (1)： 43-45.【5】：王卫东，电解质溶液活度系数的测定方法【A】，湖北师范学院学报(自然科 学版)，2004.。