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AdvancedChemical Engineering
Thermodynamics
Chapter 9Electrolyte Solutions
2Chapter 9
Electrolyte Solutions
電解質溶液
許多工業程序或自然程序的相平衡問題都牽涉到電解質溶液
電解質的熱力學函數並沒有明確的定義
沒有通用的標準可接受的標號用於電解質
獨立變數為溫度溶劑成分的濃度滲透壓力
3Chapter 9
Electrolyte Solutions
非揮發成分溶質的活性係數
溶液中各成分之化學勢能的定義關係式
參考狀態的化學勢能 活性 活性係數 可量測濃度
4Chapter 9
Electrolyte Solutions
非揮發性溶質溶於溶劑的混合物
溶質不存在液態 參考狀態的化學勢能須做
不同的選擇
不能選擇無限稀釋溶液
5Chapter 9
Electrolyte Solutions
組成標度的應用
在一般石化有機物質慣於採用莫耳分率
聚合物溶液採用體積分率 含非揮發性溶質的溶液通
常有引用到三種組成標度表示其濃度
6Chapter 9
Electrolyte Solutions
不同濃度變數使用利用不同上標表示其參考狀態的化學勢能
三種濃度變數下之活性係數的換算式
7Chapter 9
Electrolyte Solutions
由 Gibbs-Duhem 方程式推導得到溶劑的活性表示式
滲透係數的定義
滲透壓與溶劑活性的關係式
溶劑活性與溶液組成的關係式
8Chapter 9
Electrolyte Solutions
滲透係數的計算式
當系統在中等壓力條件時 活性可由溶劑的分壓與熱
力性質飽和蒸氣壓求取
則滲透係數可如式表示
9Chapter 9
Electrolyte Solutions
電解質溶液 電中性 化工熱力學的討論是以成
分的觀點量測描述熱力性質
對氯化鈉水溶液僅屬於兩個成分的系統但溶液中卻有中性分子陽離子與陰離子
電解質的解離如方程式
10Chapter 9
Electrolyte Solutions
解離須遵守電中性
化學勢能的表示式 化學平衡時化學勢能的關
係式 電解質的化學勢能表示式
參考點的化學勢能關係式且多以重量莫耳濃度為 1
11Chapter 9
Electrolyte Solutions
一種有效的表示方式
平均離子濃度的定義
平均離子活性係數的定義
平均離子活性
12Chapter 9
Electrolyte Solutions
強電解質的行為
13Chapter 9
Electrolyte Solutions
活性數據的量測 電化學電池的電位 溶解度和依數性質的量測 蒸氣壓量測
電解質溶液的滲透係數 電解質溶液之溶劑的化學
勢能
滲透係數的定義
14Chapter 9
Electrolyte Solutions
溶劑之理想溶液活性係數的計算式
真實溶液的滲透係數
莫耳分率的化學勢能
15Chapter 9
Electrolyte Solutions
另一種相對理想行為的定義
有理的滲透係數 其特性有如滲透係數 唯其化學勢能關係式之使
用單位為莫耳分率
滲透係數與有理滲透係數的差異
16Chapter 9
Electrolyte Solutions
兩滲透係數的關係
17Chapter 9
Electrolyte Solutions
滲透係數與平均離子活性係數的關係
溶劑與溶質熱力行為描述應用的變數關係
兩者之關係依循 Gibbs-Duhem 方程式
平均離子活性係數的推導
18Chapter 9
Electrolyte Solutions
活性函數變量式
活性係數變量數
19Chapter 9
Electrolyte Solutions
極稀釋溶液時 積分之
推導得到之活性係數表示式
20Chapter 9
Electrolyte Solutions
劇情如何發展?敬請期待!