亨利定律常数课件.ppt
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- 亨利 定律 常数 课件
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1、第第6 6章章 大气大气- -有机溶剂有机溶剂及大气及大气- -水分配水分配 Air-Organic Solvent and Air-Water Partitioning2气相-水相 挥发/半挥发的化合物 大气-降水及雾滴间的分配、大气-下垫面水体、土壤中的水-气气相-有机溶液 汽油中苯的蒸发正辛醇-气分配常数(Koa)对于预测物质从气相向土壤有机质及植物相的富集很重要正辛醇-水分配常数(Kow)对于预测物质从水相向土壤有机质及生物相的富集很重要 36.2.1 Raoult定律定律 (Raoults Law)根据理想气体性质,液体溶液或混合液上化合物的平衡分压pi是液相中化合物的逸度fil的直
2、接量度。在任何情况下,平衡条件都可以写成假设我们研究的化合物与溶剂或液体混合物形成理想溶液或混合物,此时 il =1,逸度可以简单表示为该式称为Raoult定律。 *iliililiLfpr x p*iliiliLfpx p46.2.2 6.2.2 亨利定律和亨利常数亨利定律和亨利常数 (Henrys Law and the Henrys Law Constant)当我们在研究稀释溶液时,il往往不等于1,且在考虑的温度范围内是恒定常数。许多有机化合物即使一直到溶液饱和, iw随溶液浓度变化不大。因此,在我们研究气-水分配以及稀释条件下的气-有机溶剂分配时,我们假设il是恒定常数,因此,亨利定
3、律可表示为*( )iiHiliLilpKlr px,常数*iliililiLfpr x p这里,KiH(l)是溶质i在溶剂l中的亨利定律常数,单位为Pa的分数。5另外两个表示气-液平衡分配的方法是只在液相中采用摩尔浓度 单位为Pa.m3.mol-1在液相和气相中都采用摩尔浓度 无量纲。,*( )( )iiHiHliliLlilpKlKlVrpVC*( )/iaialiHiliLlilCKKlRTrpV RTC估算活度系估算活度系数数的一的一种种方法。方法。66.2.3 6.2.3 温度对大气温度对大气- -液体分配的作用液体分配的作用 (Effect of Temperature on Air
4、-Liquid Partitioning)温度对化合物i的气-液分配的影响主要体现在两个方面: 对化合物在液相中活度系数的影响; 对化合物液体蒸气压影响。在亨利定律适用的情况下,在很小的温度范围内,我们可以得到相似的关系式这里,alHi是化合物i从液相迁移到气相的标准焓。这里焓变可以用化合物在气相和液相的过剩焓的差值表示alHi=vapHiHilE1ln( )aliiHHKlRT 常数 气气纯液体纯液体 溶液溶液alHivapHiHilE71lnaliavialHRTKRT 常数Kal=KH/RT8图图 6.1 化合物化合物i的分配过程(章节的分配过程(章节3-7的概述)的概述)a = 气体(
5、气相)l = 不溶于水的有机溶剂L = 纯液态有机化合物w = 水相910(/)()(/)iaiawiaiwialililwiliwCKCCKCKCC有机溶剂与水互溶问题有机溶剂与水互溶问题6.3.2 6.3.2 不同有机溶剂的比较不同有机溶剂的比较 (Comparison of Different Organic Solvents)n 5 5个模型溶质,性质迥异个模型溶质,性质迥异 正辛烷正辛烷 甲苯甲苯 丁酮丁酮 1,4-1,4-二氧六环二氧六环 乙醇乙醇n 在不同溶剂中的在不同溶剂中的K Kial ial (表(表6.16.1) 十六烷和甲苯十六烷和甲苯非极性、弱极性非极性、弱极性 二氯
6、甲烷二氯甲烷色散、偶极、氢键供体色散、偶极、氢键供体 正辛醇、甲醇和亚乙基二醇正辛醇、甲醇和亚乙基二醇双极性双极性11正辛烷甲苯丁酮1,4-二氧六环乙醇化合物化合物正十六烷正十六烷( (非极性非极性) )甲苯(单极性,氢键受体)二氯甲烷(双极性,主要表现为氢键供体)正辛醇(双极性)甲醇(双极性)亚乙基二醇(双极性)正辛烷(非极性)3.27-3.7(0.92)-3.9(1.7)-3.7(4.1)-3.4(3.2)-2.9(46)-1.1(1800)甲苯(单极性,氢键受体)3.58-3.4(0.96)-3.8(1.0)-4.0(0.96)-3.3(2.0)-3.2(10)-2.4(52)丁酮(单极
7、性,氢键受体)4.10-2.3(3.2)-3.1(1.4)-3.9(0.44)-2.8(2.1)-3.3(2.5)-2.6(8.4)1,4-二氧六环(单极性,氢键受体)3.69-2.9(2.4)-3.6(1.2)-4.3(0.42)-3.2(2.1)-3.6(3.4)-3.3(4.9)乙醇(双极性)3.90-1.5(35)-2.3(15)-2.7(9.2)-3.2(1.1)-3.9(1.01)-1.5(1.9)12*( )/iaialiHiliLlilCKKlRTrpV RTC表表6.1 6.1 一些有机溶剂中不同氢键供体、氢键受体和具有不同极性/极化率性质的5个不同模型化合物 25时的大气-
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