生产、生活和实际工作中溶液依数性及其应用稀溶液依数性是指只依赖溶液中溶质分子的数量,而与溶质分子本性无关 的性质依数性包括溶液中溶剂蒸气压下降,凝固点降低,沸点升高和渗透压 等稀溶液依数性可以解释很多自然现象和生活规律,在生产、生活和实际中 有着广泛的应用现就四种依数性的应用分别举例说明一、蒸气压下降由 Raou t 定律,P = P*X,则AP二 P*- P= P*(l-X)二 P*X , AP 表示溶液A A A A A A A A B的蒸汽压下降,即一定温度下稀溶液的4P与溶液中溶质的物质的量分数成正 比CaCl、NaOH、P 0等易潮解的固态物质,常用作干燥剂因其易吸收空气2 2 5中的水分在其表面形成溶液,该溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小,使空气 中的水蒸气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的二、凝固点降低溶质的加入使固态纯溶剂从溶液中析出的温度T比纯溶剂的凝固点T *低ff应用热力学原理,推导出凝固点降低值4T与溶液组成的定量关系式为△ T=kf f fm , k为凝固点降低常数Bf冰雪天的道路上通过泼洒工业食盐可以加速除冰融雪,从而使道路畅通在冰雪中撒食盐,食盐溶解在水中后形成稀溶液,由于稀溶液凝固点要低,依据相平衡条件,随着白天温度稍稍回升,就可以使平衡向稀溶液方向移动,冰 雪就会加速溶解变成液体,从而达到除冰融雪的目的。
同样基于凝固点降低的原理,在冬季,汽车的散热器里通常加入丙三醇、建筑工地上经常给水泥浆料 中添加工业盐等,都是通过降低凝固点来预防冻伤[3]冬天吃冻梨前,将冻梨放入凉水中浸泡一段时间后,冻梨内部解冻了, 表面却结了一层薄冰是利用梨汁含有糖分,其凝固点低于水的冰点,凉水温 度比冻梨温度高,使冻梨解冻;冻梨解冻时要吸热,且解冻后的温度仍低于水的 冰点,故冻梨内部解冻了而表面却结了一层薄冰[4]三、沸点升高当溶剂中加入不挥发溶质时,溶剂的蒸气压下降,使溶液沸点升高溶液的沸点上升值AT与溶液的质量摩尔浓度成正比AT二km ,k为沸点上升常b b b B b数钢铁工件进行氧化热处理就是应用沸点升高原理金属热处理时要求较高 的温度,同时又要避免金属工件受空气的氧化或脱碳,常常采用盐熔剂来加热金 属工件例如在BaCl (熔点1236 K)中加入5%的NaCl (熔点1074 K)作盐熔2剂,其熔盐的凝固点可以下降到1123 K;若在BaCl中加入22.5%的NaCl,熔盐2的凝固点可以降至903K⑵在钢铁冶炼工业中,通过观测钢水的沸点来确定其他组分的含量在钢铁工 业生产中,技术员通过观测安装在熔炉中温度测量仪测定每一个状态的沸点, 就可以确定即时合金中的其他金属的含量。
这就依据依数性的沸点上升原理, 在纯铁水中加入另一种金属后沸点会升高,不同的组分含量就对应相应的沸 点,通过沸点的变化值就可计算出在某一沸点时另一种金属的含量,对钢铁合 金的调节方便又简捷[3] 在已知所用溶剂和溶质质量的情况下,测定沸点升高值AT或凝固点降低b值AT可以计算未知溶质摩尔质量M二k m /AT m = k m /AT m (m、m分f B f B f A b B b A A B别为溶质和溶剂的质量),通常k〉k,所以△ T>AT,用凝固点降低法测定样 f b f b品摩尔质量的准确度更高四、渗透压稀溶液范特霍夫渗透压公式为口二cRT,即稀溶液的渗透压口与溶液的浓度B(c或m)、绝对温度成正比,而与溶质性质无关BB生理盐水、葡萄糖注射液就是为了维持人体血管里红细胞与周围血浆正常的 渗透压 ,而特别配制成0.9%、 5% 的等渗溶液;有时为了处理一些因大面积烧伤 而严重脱水或因失钠过多而血浆水分增多的特殊病人 ,也会相应使用低渗溶液 或高渗溶液[1]利用反渗透法进行海水的脱盐淡化反渗透法就是基于渗透压的原理,通过 在半透膜的含海水的一侧用特种高压泵增压,使海水通过反渗透膜而进入纯水 一侧,从而达到将海水淡化的目的。
[3]总结 稀溶液依数性在化学、化工、能源、生活、医药等各个领域都具有广泛应 用,能提高生产效率,便捷生活,合理利用资源等因此,我们要学会利用其 解释自然现象和生活规律,同时将理论知识应用于实践,开发出稀溶液依数性的更多应用附:参考文献[1] 李惠淮•稀溶液的依数性[J].安徽教育学院学报,2003(03):45-47.[2] 石月丹,刘春光,关晓辉.《物理化学》教学改革的思考一一以稀溶液依数性为例[J].才智,2015 (10):232+234.[3] 邓崇海,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(自然科学版), 2013,23(01):70-73.[4] 刘燕,李文超,刘茹,蔡邦宏.物理化学与生产生活应用实例[J].山东化工,2014,43(03):177-179.[5] 李先国等. 物理化学. 北京大学出版社。