电解质溶液中活度计算发展综述

电解质溶液中活度计算发展综述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关键词: 电解质 活度 计算方法 模型 发展Electrolyte solution to calculate the Summary of ActivityTangKaiwen Panzhihua 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 Development1.1.引言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电解质溶液活度计算的理论模型2.1Bromley 模型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iimxFIIzAf5.05.02 1lg式中：为 Debye-Huckel 理论常熟；25C 和 40C 时的值分别mAmA为 0.5100 和 0.5242； 为溶液中的第 种离子；为第 种离子的离iiiZi子价； 为溶液的离子强度I211 2niiiIm z 式中：为第 种离子的质量摩尔浓度； 为溶液中总的阴阳离imin子种类数对于某种待计算阳离子 或阴离子 ，的表达式为caiF210.060.6//// 21.51//ancjijcj icjj jijBZ ZZZFBm IZ Z式中：和 分别表示溶液中能与待计算阳离子 结合的总的阴anjc离子种类数和第 种阴离子；为电解质的 Bromley 参数；为第jcjBjcjm种银离子的质量摩尔浓度。

j210.060.6////21.51//cn kakaka akak kkaBZ ZZZFBmIZ Z 式中：和 分别表示溶液中能与待计算阴离子 结合的总的阳cnka离子种类数和第 种阳离子；为电解质的 Bromley 参数；为kkaBkakm第 种阳离子的质量摩尔浓度kBromley 模型关于水的活度计算公式为：22 11////18.02ln//1000cannkjkjkjkj wkj kjxjZZI In maZ ZI式中：为水的活度；为电解质的质量摩尔浓度；为wakjmkjkjn1mol 电解质完全电离所形成离子的物质量的总和；和为溶液阳kjkIjI离子 和 的离子强度；为电解质单独形成的渗透参数，其计算kjkjkj式为对于每种电解质，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 Na2CO3的 Bromley 参数 B(NaOH)、B(NaAl(OH)3)和 B(Na2CO3)。

 212212)1( )0(exp211122IIIIB2.22.2 Frank-FhompsonFrank-Fhompson理论理论------混合电解质溶液活度系数的近似计算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0.01mol／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：303. 2)10410()303. 2(.)298()(34lg331 1 2321 231  CVC vDKTeTfZuN fz ii其中：为电解质中离子的平均活度系数；C浓度(mol/l)；为i离fiZ子的价数;为i离子在电解质溶液中的离子数；T绝对温度。

iu上式示可写成下列形式：34 3134lg31lg{CSCbafSmbmaV注：公式中的、、， a、 b、S都并不是由公式直接算出的，abS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)很小时则：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 2. .3 3 卜卜耶耶隆隆————缔缔合合理理论论模模型型卜耶隆(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： .10004132 bQDkTEZZNCji其中：  dyybQby24l而DkTrEZZyji2式中：为体积摩尔浓度；为离子数目；为相互缔合的离CNjiZZ 、 子电荷数；为溶液的介电常数；为波尔兹曼常数；为质子电DkE荷 对于价的缔合式电解质有有：21、 ZZ 21vvNM，212121zz vvNvMvNM故：1' c'1cv'2cv;因为,所以  1'''21 21 ccvcvkvv cfc'⑴   111 2121vvvvvvfcvvK当电解质溶液的浓度很小时 ,即,于是1, 1f⑵  11 2121vvvcvvK由卜耶隆(Bjerrum)离子缔合理论可知 : ⑶ .10004132 bQDkTEZZNCji由(2)和(3)得到 ：(4)  bQDkTEZZNC Kcvvjivvv 321 21 1000421自(1)和(4)得到：(5)  bQDkTEZZfNCjivv 32 1 100041 从而通过(5)式可知 ，所以ffvmM1001. 011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后，即可求得缔合式电解质溶液的活度系数。

总总结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参参考考文文献献【1】：高丕英.德拜-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：清华大学出版社，2005. 自然科学版，2006，37（3）：493-497.【3】：王卫东，胡珍珠.电导法测定 HCl 在 HO2 和 1、2-丙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. 【6】：李小斌，任万能，刘桂华，彭志宏，周秋生.体系活度因子的计算模型【J】.中南大学学报，。