水分活度公式

水分活度与水分含量关系说明

1．概念

水分含量概念就不多说。

根据现代食品科学研究指出：用水分活性（Water Activity －A w ）指导生产和贮藏具有重要的实践意义，因为水分活度既能反映食品中水分存在状态，又能揭示食品质量变化和微生物繁殖对其水分可利用的程度。因此，近年来国外的食品水分多不用百分比表示，而改用水分活性或平衡相对湿度（Equilibrium Relative Humidity ERH ）表示。

水分活性的定义：在一温度下，溶液状的水分或食品中水分的蒸汽压与相同一温度下纯水的蒸汽压的比值，即：

100

ERH p p A o w ==

P 为食品中水的蒸汽分压，P 0为纯水的蒸汽压。纯水的P 与P 0是一致的，所以纯水A w 值为1。而食品中的水分由于有一部分与某些可溶性成分共存（以结合水的形式存在），它的蒸汽压P 总是小于纯水的蒸汽压P 0，所以食品的A w 均小于1。

测定食品的水分活度时，可采用水分活度测定仪（记得我曾经在坛内专门有个这个方法介绍）。其工作原理是把被测食品置于密封的空间内，在保持恒温的条件下，使食品与周围空气的蒸汽压达到平衡，这时就可以以气体空间的水蒸汽压作为食品蒸汽压的数值。同时，在一定温度下纯水的饱和蒸汽压是一定的，所以可以应用上述水分活度定义的公式，计算出被测食品的水分活度。由此可见，测定食品水分活度的方法实际上就是利用空气与食品的充分接触，达到空气中水蒸气分压和食品中水蒸气压的平衡，把食品中水蒸气压以空气的水蒸气分压来表示。因此在数值上食品的水分活度等于空气的平衡相对湿度。例如面粉、大米的A w 为0.65，用平衡相对湿度值表示则为65%，在平衡相对湿度的条件下贮藏食品，其水分含量即是它的平衡水分。在ERH65%条件下贮藏面粉、大米，其平衡水分在14%左右。这个含水量不仅符合产品质量标准的要求，而且也能达到安全贮藏。必须指出，食品的水分活度与空气的平衡相对湿度是两个不同的概念，前者表示食品中的水分被束缚的程度，后者表示空气被水蒸气饱和的程度。因此，用水分活度来指导食品的生产和贮藏，具有更科学

和直接的指导作用。

拉布萨（T．P．Labuza）在总结食品的稳定性和A w之间的相对关系时，阐明了食品水分和间存在有内在的相互关系。并可用等温吸湿曲线（Water sorption isothermal Curve）来表示。在一定的温度下，食品由于吸湿或放湿，所得到的水分活度与含水量之间关系的曲线称为等温吸湿曲线（图1-1）。从这个曲线可以看出食品中水分存在的几种状态。如果把这个曲线分为三个区段，A w在0～0.25之间为A区段，水分牢固地与食品中某些成分结在0.25～0.80之间为B在

图1－1 食品等温吸湿曲线这个区段内中的水分是单层分子结合水；A w区段，在这个区段中，水分虽然也与食品中某些成分结合，但其结合力较弱，在这个区段中的水分是多层分子结合水，即半结合水；A w 在0.80～0.99之间为C区段，这区段中的水分是以毛细管凝集而存在，即自由水。从曲线还可以看出，当食品中水分在很低的情况下，水分含量只要稍有增加，就可合在一起，结合力最强，以引起食品水分活度有较大

的增加。同样当食品中含水量高达90%以上时，其水分活度几乎接近1，近似纯水的水分活度。由此可见，食品的水分活度与其含水量之间存在着一定的关系。而水分活度值的大小又决定于食品中水分的结合状态，同一种食品如果含水量相同，其水分活度可能有差别，除了与水分的结合状态有关外，还随着温度的升高而增加。

2．食品的吸附特性

食品的典型吸附等温线是反S型的，并可近似地由数字关系式表达（见表1-1）。

前已达及，食品中部分水分是牢固地结合在特殊晶格位置上（这些晶格位置包括多糖的羟基、羰基和蛋白质的氨基等）。在这些晶格位置上，水能被氢、离子一偶极子或被其他一些基团牢牢地结合。

表中符号：a 为水分活度，m 为干基含水量，C 为常教，n 为指数。

测定这种吸附作用的最有效的方法是利用BET （Brunauer －Emmet －Teller ）等温线方程，它是以下述简化假设为基础的。

a

c m c c

m a m a 1111)

1(-+

=- 式中，a 为水分活度；m 为干基含水量；m 1为单层值；C 为常数。利用上方

程可作图（见图1-2），可用吸附数据来确定单层值m 1和常数C 。此方程式对作为“单层值”（monolayer value ）的估算是非常有用的。即可当作牢固地吸附在特殊晶格位置上的水的当量值。

图1-2 确定食品中水的单层值的BET 曲线

在此图中，以

)

1(a m a

-为纵坐标，

以a 为横坐标，故此直线的截距为1/m 1C ，斜率为c

m c 11-。

由上述方程式在25℃时桔子晶脱水的BET 曲线图可得：

c

m 11＝0.022

m 1C ＝45.45

89.01

1=-c

m c 由此可得，C ＝0.89×45.45＋1＝41.45 于是

m

＝45.45/41.45＝1.1g水/g固体1

三元物系活度系数计算公式

三元物系活度系数计算公式 一、威尔逊公式 1、适用：互溶物系，特别是适用于极性和非极性混合物的活度系数计算 2、关系式 ①???? ??A ++A -+A +A ++A +=323221121 1332121 12213321211)ln(ln x x A x A x x x x A x x x γ ??? ? ??++-+++332231131 1331221133x A x A x A A x A x x A x ②???? ??A ++A -++A +++=313122112 233221 121123322112)ln(ln x A x x A x x A x x A x x A x γ ??? ? ??++-+++332231132 2332211233x A x A x A A x x A x A x ③???? ??A ++A -++A +++=313122113 332231 131133223113)ln(ln x A x x x A x A x x x A x A x γ ??? ? ??++-+++23 3221123 3322311322A x x A x A x A x A x A x 其中：?? ? ??Λ-= RT V V A L L 122 112exp ?? ? ??Λ-= RT V V A L L 211 221exp

??? ??Λ-= RT V V A L L 133 1 13exp ?? ? ??Λ-= RT V V A L L 311 331exp ? ? ? ??Λ-= RT V V A L L 233 223exp ?? ? ??Λ-= RT V V A L L 322 3 32exp --L i V 物系液相摩尔体积，kmol m /3 ； --R 热力学常数，8.314； --T 热力学温度，K ； --Λ威尔逊参数，λλ-=Λ12 λλ-=Λ21 12A 、--21A 端值常数 二、NRTL 公式 1、适用：液液部分互溶物系； 2、一般式 ∑ ∑∑∑∑∑======????? ? ?? ???? ?????? ? ?-+ = C j C k k kj C k kj kj k ij C k k kj ij j C k k ki C j j ji ji i x G G x x G G x x G x G 1 111 1 1ln τττ γ ) exp(ji ji ji a G τ-= RT g g jj ij ij /)(-=τ

标准溶液的配制

硫酸铁铵标准溶液 配制：称取24g 硫酸铁铵(NH 4Fe(SO 4)2·12H 2O)，置于500ml 烧杯中，加入100ml 水、 10ml 硫酸(3.10)，加热溶解，取下，滴加0.1%高锰酸钾溶液至呈现微红色，加热煮沸分解过量的高锰酸钾。冷却，移入1L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 标定：称取0.1000~0.1500g 二氧化钛(3.2)3份。以下按照5.3.1～5.3.4条进行。并 随同做空白试验。按式（2）计算试样中硫酸铁铵标准溶液对二氧化钛的滴定度： m T=V-V …………………………（2） 式中：T ––––硫酸铁铵标准溶液对二氧化钛的滴定度，g/ml; m 0––––称取二氧化钛的量，g; V ––––3份二氧化钛溶液所消耗硫酸铁铵标准溶液体积的平均值，ml; V 0––––空白试验所消耗硫酸铁铵标准溶液体积，ml; 1. 重铬酸钾标准溶液(0.0358mol/L)： 称取1.7552g 预先在150~170℃烘2~3h 的重铬酸钾基准试剂，溶于适量水中，移入1000 ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。（此溶液每ml 相当于2.0mg 铁)。 2. 锰标准溶液 称取1.0000g 纯锰(99.99%)，用50ml 硫酸(1+3)溶解，移入1000ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1ml 含1mg 锰或1.291g 一氧化锰。 3. 亚砷酸钠–亚硝酸钠标准溶液 ： 配制：称取2.5g 优级纯三氧化二砷(剧毒)溶于20ml 氢氧化钠溶液中(16%)，用水稀释至500ml ，以酚酞溶液(1%)作指示剂，用硫酸溶液(1+1)中和至红色消失，再滴加10%碳酸钠至红色出现，加入1.75g 亚硝酸钠，并使其全部溶解，混匀。(浑浊应过滤)。用水稀释至4000ml ，充分混匀，贮存于棕色瓶中。此溶液约0.025N

电解质溶液活度系数的测定

实验十七 电解质溶液活度系数的测定 一、实验目的 测定不同浓度盐酸溶液中的平均离子活度系数，并计算盐酸溶液中的活度。 二、实验原理 将理想液体混合物中一组分B 的化学势表示式中的摩尔分数 代之以活度，即可表示真实液体混合物中组分B 的化学势。 B B B f a x = B f 为真实液体混合物中组分B 的活度因子。真实溶液中溶质B ，在温度T 、压力P 下， 溶质B 的活度系数为： /(/)B B B a b b θ ?= 其中B ?为活度因子（或称活度系数）。 电池：Ag ，AgC l|HCL |玻璃|试液||KCL （饱和）| 22H g C l Hg ψ 膜 L ψ （液接电势） 玻璃电极 | | 甘汞电极 A /gC l Ag ψψ ψ =+膜 玻璃 22 L H /g C l H g ψψ= 上述电池的电动势： L E ψ ψ ψ =+-玻璃 Hg Cl /Hg 22 （1） 其中：K+0.059lg a ψ =膜 （K 是玻璃膜电极外、内膜表面性质决定的常数） 当实验温度为250 C 时 0.11831l g L E K a ψ ψ ψ =++--AgCl/Ag Hg Cl /Hg 22 0.11831lg K a =- K -0.1183l g m γ=±± （2） 上式可改写为： K -0.1183lg -0.1183lg E m γ =± ± 即 l g (0.1183l g )/ K E m γ =--± ± （1） 根据得拜——休克尔极限公式，对1——1价型电解质的稀溶液来说，活度系数有下述 关系式 0 /(/)B B B a b b γ=l g γ±=- 所以 (0.1183lg )/0.1183K E m --=-±

溶液配制及浓度计算

化验分析数据处理及结果计算 本章教学目的： 1、了解分析化学常用计量单位。 2、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。 3、掌握分析化学计算基础。 4、掌握可疑值概念，分析数据的取舍方法4d、Q检验法、Grubbs法，它们的特点及相互关系。 5、理解平均值精密度的表示方法，平均值的置信区间。 教学重点与难点：溶液浓度表示方法；滴定分析结果计算；可疑数据的取舍。 教学内容： 第一节分析化学中的计量关系 一、法定计量单位 什么是法定计量单位？ 法定计量单位：由国家以法令形式规定使用或允许使用的计量单位。 我国的法定计量单位：以国际单位制单位为基础，结合我国的实际情况制定。 国际单位制SI—International System of Units 简单介绍SI基本单位。 二、分析化学中常用法定计量单位 1、物质的量：用符号n B表示，单位为摩尔（mol）。 规定：1mol是指系统中物质单元B的数目与0.012kg碳-12的原子数目(6.02×1023)相等。 物质基本单元：可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子和这些粒子的特定组合。 例如：H2O为基本单元，则0.018kg水为1mol水。

H2SO4为基本单元，则0.098kg H2SO4为1mol。 1/2 H2SO4为基本单元，则0.098kg H2SO4为2mol 由此可见：相同质量的同一物质，由于所采用基本单元不同，其物质的量也不同。表示方法：1 mol H其质量为1.008g； 1 mol H2其质量为2.016g； 1 mol 1/2Na2CO3其质量为53.00g； 1 mol1/5 KMnO4其质量为31.60g。 2、质量（m）：单位为千克（kg）；克（g）；毫克（mg）；微克（μg）。 1kg = 1000g = 1×106mg = 1×109μg 3、体积（V）：单位为米3（m3） 分析化学中：升（L）；毫升（ml）；微升（μl）。 1m3 = 1000L = 1×106ml = 1×109μl 4、摩尔质量（M B）：单位为千克/摩（kg/mol），常用g/mol表示。 m M B= n B 介绍p185页表5-7，常用物质的摩尔质量。 5、摩尔体积（V m）：单位为m3/mol；常用L/mol。 理想气体：22.4L/mol 。 v V m= n B 6、密度（ρ）：kg/m3；g/cm3；g/ml。 7、元素的相对原子质量（Ar） 指元素的平均原子质量与12C原子质量的1/12之比。 8、物质的相对分子质量（Mr），即以前的分子量。 指物质的分子或特定单元平均质量与12C原子质量的1/12之比 三、分析化学计算基础 四、溶液浓度表示方法 1、物质的量浓度 物质的量浓度= 物质的量/混合物的体积

近年电解质溶液活度的计算方法

近20年电解质溶液活度的计算方法 近20年电解质溶液活度的计算方法【摘要】讨论了近20年电解质溶液活度的计算方法。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，而对电解质溶液，于和理想溶液有偏差，所以在讨论电解质时，就不能用浓度这一慨念，而要活度，对于活度，关键在于对活度系数的计算。最近20年内对于电解质活度的计算方法有众多，但他们大多数都是建立在实验的基础之上，而的主要内容也是建立在前人的实验基础之上，其中包括非缔合式和缔合式电解质溶液活度系数的测定方法，平均球近似计算电解质活度系数和理想电解质溶液活度的计算。【关键词】电解质溶液、测定、理想溶液、活度、计算方法The ways to calculate electrolytic solution in recent 20

years Digest：This article discusses about the ways to calculate electrolytic solution in recent 20 years. All the reactions and solution properties which are related to solution have something to do with the concentration of solution directly. However, in terms of electrolytic solution, there is a deviation with the ideal one, so we measure it by activity in stead of concentration. While, on the part of activity, it is crucial to calculate its coefficient. There are plenty of measures to compute the activity of electrolytic solution, and most of them are on the basis of experiments, so is the case with this thesis. While it contains associate, nonassociated ,average and ideal measuring methods of the activity of electrolytic solution. Key words：Electrolytic solution、Measuring、Ideal solution、Activity、Computing methods 电解质的定义概念：在水溶液里

水分活度与温度的关系

1 水分活度的定义 水分活度表示食品中十分可以被微生物所利用的程度，在物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值，可以用公式aw=P/P0,也可以用相对平衡湿度表示aw=ERH/100。 相对平衡湿度：大气水汽分压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。食品的平衡相对湿度是指食品中的水分蒸汽压达到平衡后，食品周围的水汽分压与同温度下水的饱和蒸汽压之比。 2 水分活度与温度的关系 由于蒸汽压和平衡相对湿度都是温度的函数，所以水分活度也是温度的函数。水分活度与温度的函数可用克劳修斯-克拉伯龙方程来表示。dlnaw/d(1/T)=-ΔH/R lnaw=-ΔH/RT+c T-绝对温度，R-气体常数。ΔH-样品中水分的等量净吸着热。 T ↑则aw↑，Logaw-1/T 为一直线。

马铃薯淀粉的Logaw-1/T 关系图 但是当食品的温度低于0℃时，直线发生转折，也就是说在计算冻结食物的水分活度时aw=P/P0 中P0的应该是冰的蒸汽压还是是过冷水的蒸汽压？因为这时样品中水的蒸汽压就是冰的蒸汽压，如果P0再用冰的蒸汽压，这样水分活度的就算就失去意义，因此，冻结食物的水分活度的就算式为aw=P（纯水）/P0（过冷水）。 食品在冻结点上下水分活度的比较： a 冰点以上，食物的水分活度是食物组成和食品温度的函数，并且主要与食品的组成有关；而在冰点以下，水分活度与食物的组成没有关系，而仅与食物的温度有关。 b 冰点上下食物的水分活度的大小与食物的理化特性的关系不同。如在-15℃时，水分活度为0.80，微生物不会生长，化学反应缓慢，在

20℃时，水分活度为0.80 时，化学反应快速进行，且微生物能较快的生长。 c 不能用食物冰点以下的水分活度来预测食物在冰点以上的水分活度，同样，也不能用食物冰点以上的水分活度来预测食物冰点以下的水分活度。

近20年电解质溶液活度的计算方法

近20年电解质溶液活度的计算方法 【摘要】本文讨论了近20年电解质溶液活度的计算方法。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，而对电解质溶液，由于和理想溶液有偏差，所以在讨论电解质时，就不能用浓度这一慨念，而要活度，对于活度，关键在于对活度系数的计算。最近20年内对于电解质活度的计算方法有众多，但他们大多数都是建立在实验的基础之上，而本文的主要内容也是建立在前人的实验基础之上，其中包括非缔合式和缔合式电解质溶液活度系数的测定方法，平均球近似计算电解质活度系数和理想电解质溶液活度的计算。 【关键词】电解质溶液、测定、理想溶液、活度、计算方法 The ways to calculate electrolytic solution in recent 20 years Digest： This article discusses about the ways to calculate electrolytic solution in recent 20 years. All the reactions and solution properties which are related to solution have something to do with the concentration of solution directly. However, in terms of electrolytic solution, there is a deviation with the ideal one, so we measure it by activity in stead of concentration. While, on the part of activity, it is crucial to calculate its coefficient. There are plenty of measures to compute the activity of electrolytic solution, and most of them are on the basis of experiments, so is the case with this thesis. While it contains associate, nonassociated ,average and ideal measuring methods of the activity of electrolytic solution. Key words： Electrolytic solution、Measuring、Ideal solution、Activity、Computing methods

活度系数计算

电解质溶液活度计算理论进展 【摘要】：由于溶液大多数不是理想溶液，需要用活度来代替浓度。活度系数 又是描述活度与浓度的差异程度，因此活度系数的计算对于反应过程相当的重要。近几年，随着活度系数理论模型的不断发展，活度系数的计算方法也在不断的提高、创新。本文在回顾电解质溶液热力学经典理论的基础上，对活度系数计算做了综述。 【关键词】：活度系数活度模型热力学模型活度计算 Electrolyte solution activity in recent years, progress in computational theory Abstract：Solution is not ideal because most of the solution need to replace the concentration of activity. Activity coefficient is described differences in degree of activity and concentration, so the calculation of activity coefficients for the reaction process was very important. In recent years, with the activity coefficient of the continuous development of theoretical models, the calculation of activity coefficients are also constantly improving and innovation. In this paper, recalling the classical theory of thermodynamics of electrolyte solution, based on calculations made on the activity coefficient is reviewed. Keywords: Activity coefficient, Activity Model, Thermodynamic model, Activity calculation 1、活度与活度系数 绝大多数的反应都有溶液（固溶体、冶金熔体及水溶液）参加，而这些溶液经常都不是理想溶液，在进行定量的热力学计算和分析，溶液中各组分的浓度必须代以活度。活度的概念首先由刘易斯(G.N.Lewis)于1907年提出，迅速被应用于电化学,以测定水溶液中电解质的活度系数。活度不能解决冶金熔体的结构问题。它能指出组分在真实溶液与理想溶液中热力学作用上的偏差，但不能提供造成偏差的原因。

溶液的稀释(或浓缩)和配制(或混合)的计算

溶液的稀释(或浓缩)和配制(或混合)的计算 [学习要点] 1.掌握有关溶液稀释(或浓缩)、溶液混合的计算。 2.掌握有关溶液配制的计算。 [教学点拨] 1.在进行溶液的混合、稀释(或浓缩)的计算时，必须遵循两条原则：即在混合、稀释(或浓缩)前后：(1)物质的总质量不变； (2)溶质的总质量也不变。 2.两种溶液(特别是密度相差很大的两种溶液)混合，它们的溶质质量可以相加，但体积不能相加。混合溶液的体积必须通过它们的质量和密度求得。 [典型例题] 例 将20毫升98%的浓硫酸(ρ=1.84克/厘米3)稀释成40%的稀硫酸(ρ=1.3克/厘米3)， 问加水多少毫升？可配制多少毫升的稀硫酸？ 解析 这类问题实际上是用水稀释浓溶液的计算。解题的关键是稀释前后溶质质量不变，应注意溶液密度、质量、体积的换算及水的体积与质量的关系。因为水的密度一般均看 成1克/厘米3，所以水的克数即相同于水的毫升数。 设需要加水x 毫升， 20×1.84×98%=(20×1.84+x)×40% x=53.35(毫升) 可配制成40%的稀硫酸体积为20 1.8453.35169.341.3 ?+?=(毫升) [强化训练] 一、选择题 1.若将100克20%的某溶液的浓度降低到5%，需加水 ( ) (A)150克 (B)200克 (C)300克 (D)400克 2.含氨15%的氨水2千克，稀释到含氨0.3%时，需要加水 ( ) (A)98千克 (B)100千克 (C)102千克 (D)104千克 3.用质量分数为60%的酒精溶液A 与质量分数为25%的酒精溶液B 配成质量分数为45%的酒精溶液。所用A 、B 溶液的质量比为 ( ) (A)1:2 (B)2:3 (C)4:3 (D)3:1 4.有食盐水a 克，其质量分数为m%，若将其浓度稀释到n%时，应加水的质量是( ) (A)m n a -克 (B)()a m n m -克 (C)()a n m m -克 (D)()a m n n -克 5.有一瓶质量分数为20%的某溶液，倒出3/4体积后，再加水到原来的质量；又倒出2/3体积，最后剩余溶液的质量分数为 ( ) (A)6% (B)5% (C)4% (D)3% 6.要使x 克15%的硝酸钠溶液浓度增大一倍，可采用的方法是 ( ) (A)蒸发掉 2x 克水 (B)蒸发掉2 x ·15%克水 (C)加x 克硝酸钠 (D)加15100x 克硝酸钠

七年级科学配制溶液-计算题演示教学

有关溶液配制计算题分类解析 一、固体+水型 例1：配制50 g质量分数为5%的氯化钠钠溶液,需要氯化钠多少克?水多少亳升? 解析：这是溶液配制最基本、最典型的类型。可由公式：溶质质量=溶液质量×溶质质量分数；溶剂质量=溶液质量—溶质质量和体积=质量/密度直接计算。 解：氯化钠质量=50 g×5%=2．5 g 水的质量=50 g—2．5 g =47．5 g 水的体积=47．5 g/1 g/ ml=47．5 ml 例2：配制500 ml质量分数为10%的氢氧化钠溶液（密度为1．1 g/cm3）需要氢氧化钠和水的质量各多少？解析：此题涉及溶液密度，要注意转化成质量来计算。溶液中只有质量有加和关系，体积不能直接进行和差计算。 解：氢氧化钠溶质质量=500 ml×1．1 g/cm3×10%=55 g 水的质量=500 ml1．1 g/cm3— 55 g=495 g（不要计算成500—55=445） 二、溶液+水型 例3：用25%的氯化钠溶液和水配制30kg10%的食盐溶液。需要25%的氯化钠溶液和水各多少kg？ 解析：紧紧抓住配制前后的等量关系是关键。可以利用配制前后溶质、溶剂的相对应相等来列方程解决。解：设需要25%的氯化钠溶液和水质量为x和y 25%X=30kg×10%， 解得x=12kg； Y=30kg—12kg=18kg 例4：某工厂化验室配制5000g20%的盐酸，需要38%的盐酸（密度为1．19 g/cm3）和水各多少毫升？ 解析：可以直接利用质量列方程计算。 解：设需要30%的盐酸体积为x,水的体积为y 5000 g×20%=x×1.19 g/cm3×38% 解得x=2212 ml y=5000 g—2212 ml×1．19 g/cm3×38% =2453 ml 三、溶液+溶液型 例5：要配制20%的食盐溶液100 g，需要10%和50%的食盐溶液各多少亳升？ 解析：此题可根据溶液配制前后的溶质、溶剂、溶液相等来列出方程组解决。 解：设10%的食盐溶液和50%的食盐溶液质量各为x和y x+y=100 10%X+50%y=100×20% 解得 X=75 y=25 四、开放型 例6：（07年山东威海中考题）：实验室要配制50 g溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液，现有25 g溶质质量分数为40%的硝酸钾溶液、20 g溶质质量分数为15%的硝酸钾溶液及足够多的硝酸钾晶体和蒸馏水，请选用上述的药品，设计三种配制方案填 解析：将上面的三种情况特殊列出来即可。 方案一： 10 g硝酸钾和40 g水 （二）溶液和水 两种溶液分别只取一种并将它用完25 g溶质质量分数为40%的硝酸钾溶液用完，溶质质量分数15%的硝酸钾

物理化学-实验十四：电解质溶液活度系数的测定

实验十四电解质溶液活度系数的测定 一、实验目的 1．掌握用电动势法测定电解质溶液平均离子活度系数的基本原理和方法。 2．通过实验加深对活度、活度系数、平均活度、平均活度系数等概念的理解。 3．学会应用外推法处理实验数据。 二、基本原理 活度系数是用于表示真实溶液与理想溶液中任一组分浓度的偏差而引入的一个校正因子，它与活度a、质量摩尔浓度m之间的关系为： (1) 在理想溶液中各电解质的活度系数为1，在稀溶液中活度系数近似为1。对于电解质溶液，由于溶液是电中性的，所以单个离子的活度和活度系数是不可测量、无法得到的。通过实验 只能测量离子的平均活度系数，它与平均活度、平均质量摩尔浓度之间的关 系为： (2) 平均活度和平均活度系数测量方法主要有：气液相色谱法、动力学法、稀溶液依数性法、电动势法等。本实验采用电动势法测定ZnCl2溶液的平均活度系数。其原理如下： 用ZnCl2溶液构成如下单液化学电池： 该电池反应为： 其电动势为：(3) (4) 根据：(5) (6) (7) 得：(8) 式中：，称为电池的标准电动势。 可见，当电解质的浓度m为已知值时，在一定温度下，只要测得E 值，再由标准电极

电势表的数据求得，即可求得。 值还可以根据实验结果用外推法得到，其具体方法如下： 将代入式（8），可得： (9) 将德拜-休克尔公式：和离子强度的定义：代入到式（9），可得： (10) 可见，可由图外推至时得到。因而，只要由实验测出用不同浓度的ZnCl2溶液构成前述单液化学电池的相应电动势E值，作图，得到一条 曲线，再将此曲线外推至m=0，纵坐标上所得的截距即为。 三、仪器及试剂 仪器LK2005A型电化学工作站（天津兰力科化学电子公司），恒温装置一套，标准电池，100 ml容量瓶6只，5 ml和10 ml移液管各1支，250 ml和400 ml 烧杯各 1 只，Ag /AgCl电极，细砂纸。 试剂ZnCl2（A.R），锌片。 四、操作步骤 1．溶液的配制： 用二次蒸馏水准确配制浓度为 1.0 mol.dm-3的ZnCl2溶液250ml。用此标准浓度的ZnCl2溶液配制0.005、0.01、0.02、0.05、0.1 和0.2 mol.dm-3标准溶液各100 ml。 2．控制恒温浴温度为25.0 ± 0.2 ℃。 3。将锌电极用细砂纸打磨至光亮，用乙醇、丙酮等除去电极表面的油，再用稀酸浸泡片刻以除去表面的氧化物，取出用蒸馏水冲洗干净，备用。 4．电动势的测定：将配制的ZnCl2标准溶液，按由稀到浓的次序分别装入电解池恒温。将锌电极和Ag/AgCl电极分别插入装有ZnCl2溶液的电池管中，用电化学工作站分别测定各种在ZnCl2浓度时电池的电动势。 5．实验结束后，将电池、电极等洗净备用。

实验九 活度系数的测定

实验九 活度系数的测定 (一) 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数 【目的要求】 1. 用气相色谱法测定物质的无限稀溶液的活度系数，并求出其偏摩尔混合热。 2. 了解气相色谱仪的基本构造及原理，并初步掌握色谱仪的使用方法。 【实验原理】 气相色谱主要由四部分组成： 1.流动相(也叫载气，如He 、N 2、H 2)。 2.固定相(固体吸附剂或以薄膜状态涂在担体上的固定液，如甘油、液体石蜡等)。 3.进样器(通常用微量注射器)。 4.鉴定器(用以检出从色谱柱中流出的组分，由记录仪将信号放大并记录在纸上成为多峰形的色谱图)。 在气-液色谱中固定相是液体，流动相是气 体，固定液是涂渍在固体载体上的，涂渍过的 载体填充在色谱柱中。当载气将被气化的样品 携带进入色谱柱时，样品中的各组分在色谱柱 中被逐一分离，单一组分被载气推动依次流经 鉴定器。其时间与相对浓度之间的关系如图 2-9-1所示。 设组分的保留时间为t r (从进样到样品峰顶的时间)，死时间为t d (从进样到空气峰顶的时 间)，则组分的校正保留时间为： 图2-9-1 典型色谱图 t r ′＝t r －t d (1) 组分的校正保留体积为： C r r F t V ''= (2) 式中，F C 为柱温柱压下载气的平均流速。 组分的校正保留体积V r ′与液相体积V 1的关系为： g i r l i l C V C V '= (3) 式中，C l i 为组分i 在液相中的浓度；C g i 为组分i 在气相中的浓度。 设气相符合理想气体，则： C i g i RT p C = (4)

实验九 活度系数的测定 2 而且， M x C i l i ρ= (5) 式中，p i 为组分i 的分压；ρ为纯液体的密度；M 为纯液体的摩尔质量；x i 为样品i 的摩尔分数；T C 为柱温。 当气液两相达到平衡时，有： i i S i x p p γ= (6) 式中，p S 为组分i 的饱和蒸气压；γi 为组分i 的活度系数。将式(4)～式(6)代入式(3)得： i S i S r Mp WRT Mp RT V V γγρC C l '== (7) 由式(7)得： C r S C r S C i F t Mp WRT V Mp WRT ''==γ (8) ()()??? ? ????-???? ??-÷-÷=C a C W b b C F T T p p p p p p p F 0030201123 (9) 由式(8)、式(9)两式可知，为了求得r i ，需下列参数： 载气柱后流速(F C )；校正保留时间(t r ′)；柱后压力(p 0，通常是大气压)；在室温时水的饱和蒸气压(p W )；柱前压力(p b )；柱温(T C )；环境温度(T a ，通常为室温)；组分i 在柱温下的饱和蒸气压(p S )；固定液的准确重量(W )；固定液的摩尔质量(M )。 只要把一定质量的溶剂作为固定液涂渍在载体上，装入色谱柱中，用被测物质作为气相进样，测得上述参数。即可按(8)式计算组分i 在溶剂中的活度系数γi 。因加入溶质的量很少，与固定液构成了无限稀溶液，所以测得的γi 为无限稀溶液的活度系数。 比保留体积V g 是273.15K 时每克固定液的校正保留体积，与V r ′的关系为： W T 'V V C r g 15.273= (10) 将式(7)代入式(10)中，得： i S g Mp R V γ15.273= (11) 将式(11)取对数，得： i S g p M R V γln ln 15.273ln ln --= (12) 将式(12)对1/T 微分，得：

活度计算

最近二十年内电解质溶液活度计算理论 摘要：纵观所有的化学反应过程，大多数的反应都是在水溶液中进行的。因此， 溶液中活度的计算占据着重要的作用，本文介绍了最近二十年的电解质溶液计算的理论及其进展。 关键字：二十年内，电解质溶液，活度计算，理论 In the recent twenty years activity calculation in electrolyte solution theory Wu hui Abstract : . Throughout all of the chemical reaction process, most of the reactions are performed in aqueous solution. Therefore, in the solution the calculation of activity plays an important role in the recent twenty years, this paper introduces the calculating theory and its progress in electrolyte solution Key word : In twenty years, electrolyte solution, calculation of activity, theory 引言: 电解质溶液广泛存在于自然界中，同时也是绝大多数过程处理的对象，现在电解质溶液越来越成为许多无机反应和有机反应的良好媒介。在化工、生物、冶金、地质、海洋及环保等领域中得以广泛应用。因而，电解质溶液及其相关理论不断得到发展及进步，其中活度计算取得了一定的进展并产生了一些新的理论模型，本文将作一些简要和初步的介绍。 1.以Pitzer 电解质溶液理论为基础的二个改进型方程 电解质溶液热力学经典理论的适用范围是十分有限的，特别是对于温差变化大或浓度较大的溶液来说，计算值与实验值的差别较大。20世纪70年代统计力学理论得到了迅速的发展，以Pitzer 方程为代表的电解质溶液理论逐渐占据了主导地位。Pitzer 从电解质水溶液的径向分布函数出发，提出了溶液的总过量自由能表达式，再导出了渗透系数与活度系数的计算公式。近十年来，以Pitzcr 电解质溶液理论为基础的改进型方程的提出，使得在较宽的浓度范围内溶液活度系数和溶液总自由能的计算结果和实验值符合得较好，该理论目前已成为世界上普遍承认的较为成熟的电解质溶液理论。 1．1 Pitzcr 电解质溶液理论基础 Pitzer 在1973午提出了计算电解质溶液渗透系数和溶液活度系数的方程[1,2] 渗透系数的表达式如下： φαν ννβ β ν ννφφMX X M I MX MX X M X M C m e m bI I A Z Z 2 3 2 )1()0(2 1 21 ) 2()(2112 1 ++++-=-- 由实验数据拟合的结果得到参数b 和α的具体数值。Pitzer 等已将25℃时二 百八十多种电解质水溶液的渗透系数数据进行了回归，得到了各个与β有关的数

等张液的配制

等张溶液的配制 1、首先出一道简单的数学算术题让学生自己计算例1、将10%ＮａＣｌ10ｍｌ稀释至100ｍｌ,请问稀释后溶液百分比浓度。学生很快便能列出算式：10%×10=Ｘ×100，Ｘ=1%。由此引导学生回忆起初中所学的知识—稀释定律：稀释前浓度×稀释前体积=稀释后浓度×稀释后体积。即：Ｃ1×Ｖ1=Ｃ2×Ｖ2。并且强调但凡涉及物质浓度的换算，均遵循此定律。 2、接着出一道多项选择题让学生讨论答题问题：能够用来表达物质浓度的有( )Ａ.百分比浓度Ｂ.摩尔浓度Ｃ.张力所有学生对Ａ、Ｂ答案迅速作出了选择，而对Ｃ答案则众说纷云，不置可否。 3、阐述溶液张力的概念及计算张力是指溶液溶质的微粒对水的吸引力，溶液的浓度越大，对水的吸引力越大。判断某溶液的张力，是以它的渗透压与血浆渗透压正常值（280～320ｍｏｓｍ/Ｌ，计算时取平均值300ｍｏｓｍ/Ｌ）相比所得的比值，它是一个没有单位但却能够反映物质浓度的一个数值。溶液渗透压=（百分比浓度×10×1000×每个分子所能离解的离子数）/分子量。如0.9%ＮａＣｌ溶液渗透压=（0.9×10×1000×2）/58.5=308ｍＯｓｍ/Ｌ（794.2ｋＰａ）该渗透压与血浆正常渗透压相比，比值约为1，故该溶液张力为1张。又如5%ＮａＨＣＯ3溶液渗透压=（5×10×1000×2）/84=1190.4ｍＯｓｍ/Ｌ（3069.7ｋＰａ）该渗透压与血浆正常渗透压相比，比值约为4，故该溶液张力为4张。对以上复杂的计算过程，不要求学生掌握，但要记住张力是物质浓度的一种表达方式，其换算自然亦遵循稀释定律：Ｃ1×Ｖ1=Ｃ2×Ｖ2。然后列出课本上已标明相应张力的几种常用溶液： 10%（ＮａＣｌ）11张（临床上可按10张计算） 0.9%（ＮａＣｌ）1张 5%（ＮａＨＣＯ3）4张 10%（ＫＣｌ）9张 10%（ＧＳ）0张（无张力,相当于水）并指出，临床上多数情况下就是用以上几种溶液配制成其它所需的液体进行治疗，只需记住此几种溶液的张力，便可灵活自如地进行配制与计算所需溶液及张力；而不必去追究为什么10%ＮａＣｌ张力是10张这一复杂的计算过程。 4、举例说明混合溶液张力的计算例2、10%ＮａＣｌ（10ｍｌ）+10%ＧＳ（90ｍｌ），请问该组溶液张力。同学们很快能够根据Ｃ1×Ｖ1=Ｃ2×Ｖ2列出算式：10×10=Ｘ×100,Ｘ=1张例3、10%ＮａＣｌ（20ｍｌ）+5%ＮａＨＣＯ3（25ｍｌ）+10%ＧＳ（255ｍｌ），请问该组溶液张力。10×20+4×25=Ｘ×300,Ｘ=1张。例4、欲配制一组300ｍｌ，2/3张液体，现已使用5%ＮａＨＣＯ3（15ｍｌ），还需10%ＮａＣｌ多少毫升。10×Ｘ +4×15=2/3×300，Ｘ=14ｍｌ那么，再加入10%ＧＳ271(270)ｍｌ后即可配制成所需液体（300-15-14=271ｍｌ，ＧＳ为0张） 5、2∶1等张液是抢救休克时扩容的首选溶液，其有固定组份，由2份等渗盐溶液+1份等渗碱溶液配制而成。学生对配制2∶1液感到十分困难，为了便于学生记忆，快速计算、配制，便给出一个简单的计算公式（推导过程较为复杂，不必阐述）配制2∶1液Ｍｍｌ，则需 10%ＮａＣｌ=Ｍ/15ｍｌ————ａ 5%ＮａＨＣＯ3=Ｍ/12ｍｌ———ｂ 10%ＧＳ=Ｍ-ａ-ｂｍｌ例5、配制2∶1液300ｍｌ，需10%ＮａＣｌ、5%ＮａＨＣＯ3、10%ＧＳ各多少毫升。 10%ＮａＣｌ=300/15=20ｍｌ 5%ＮａＨＣＯ3=300/12=25ｍｌ 10%ＧＳ =300-20-25=255ｍｌ这样，似乎很玄的2∶1液通过一个简单的公式便可快速配制出来。

药品的配制与溶液浓度的计算

藥品的配製與溶液濃度的計算 認識化學藥品 實驗室中有各種不同的化學藥品，每種化學藥品不僅其物、化性質不同，對生物的效應也極不相同，如果在使用前不注意的話，有可能造成不可彌補的傷害。故進入實驗室進行實驗時，最重要的一件事就應要認識各種藥瓶上的標誌符號的意義，以避免危險的發生。 每一藥瓶都應有標籤，其上列有各種符號、分子量……等。以圖為例： A：化學物質名稱。B：產物編號(目錄編號)。C：更詳盡說明訊息。D：使用與儲存建議事項。E：藥品危險訊息。F：其它成份分析。G：包裝。H：出廠流水序號。I：危險如何防護。J：更詳細的藥品危險訊息。K：CAS number 化學物質性質摘要號碼。L：分子式及分子量。M：條碼。N：危險性號瑪、危險預防號碼。O：MSDS(Material Safety Data Sheet)是否附有物質安全數據信籤。P：產物經完全測試(包括動物毒性測試)後，均會給予一EC Number。

藥品上之危險標示符號及使用注意事項 C (a)危險性且具腐蝕性類 危險性：活組織(如皮膚等)或棉織品、紙 類等接觸到此類化學品會受到摧毀及破 壞。 實例：:溴水、硫酸等。 注意：勿吸其蒸氣且避免皮膚、眼睛及布 等與之接觸。 操作時應在抽氣櫃中進行，最號好戴上護目鏡及手套。 F (b)可燃性，高度可燃性，對水敏感性類 危險性：自然及產生高度可燃性氣體。 實例：烷基鋁、硫、乙醚、金屬鈉、硼氫 化鈉。 注意：避免與空氣接觸，且須避開火源或 水源。 X n (c)傷害性類 危險性：人體吸取後引起器官傷害。 注意：避免與人體接觸，且避免吸取其蒸 氣。 Xi (d)刺激性類: 危險性：眼、皮膚及呼吸器官與之接觸造 成過敏及刺激。 實例：氨水、氯化苯。 注意：勿吸取蒸氣並避免接觸。 操作時應在抽氣櫃中進行，最號好戴上護目鏡及手套。

常用标准溶液配制方法

中华人民共和国国家标准 UDC 543.06:54 —41 GB 601—2002 化学试剂 滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备 Chemical reagent Preparations of standard volumetrie solutions 1主题内容与适用范围 本标准规定了滴定分析（容量分析）用标准溶液的配制和标定方法。 本标准适用于制备准确浓度之溶液，应用于滴定法测定化学试剂的主体含量及杂质含量，也可供其他的化学产品标准选用。 2引用标准 GB 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB 6682 实验室用水规格 GB 9725 化学试剂电位滴定法通则 3一般规定 本标准中所用的水，在没有注明其他要求时，应符合GB6682中三级水的标准。 本标准中所用试剂的纯度应在分析纯以上。 工作中所用的分析天平的砝码、滴定管、容量瓶及移液管均需定期校正。 本标准中标定时所用的基准试剂为容量分析工作基准试剂；制备标准溶液是所用的试剂为分析纯以上试剂。 本标准中所制备的标准溶液的浓度均指20c时的浓度。在标定和使用时，如温度有差异，应只能附录A（补充件）补正。 “标定”或“比较”标准溶液浓度时，平行试验不得少于8次，两人各作4平行，每人4平行测定结果的极差与平均值之比不得大于0.1%。两人测定结果的差值与平均值之比

不得大于0.1%，最终取两人测定结果的平均值。浓度值取四位有效数字。 本标准中凡规定用“标定”和“比较”两种方法测定浓度时，不得略去其中的任何一种，且两种方法测得的浓度值之差值与平均值之比不得大于0.2%，最终以标定结果为准。 制备的标准溶液与规定浓度之差不得超出规定浓度的+—5%。。 配制浓度等于或低于0.02mol/L 标准溶液时乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液除外，应于临用前将浓度高的标准溶液用煮沸并冷却的水稀释，必要时重新标定。 碘量法反应时，溶液的温度不能过高，一般在15~20c之间进行滴定。 滴定分析（容量分析）用标准溶液在常温（15~25）下，保存时间一般不得超过两个月。 4标准溶液的制备和标定 4.1 氢氧化钠标准溶液（使用期：2个月） c(NaOH) = 1 mol/L c(NaOH) =0.5 mol/L c(NaOH) =0.1 mol/L 4.1.1 配制 称取110g氢氧化钠，溶于100ml无二氧化碳的水中，摇匀，注入聚乙烯容器中，密闭放置至溶液清亮。用塑料管吸下述规定体积的上层清夜，用无二氧化碳的水稀释至1000ml，摇匀。 c(NaOH) ，mol/L 氢氧化钠饱和溶液，ml 154 0.5 27 0.1 5.4 4.1.2 标定 4.1.2.1 测定方法 称取下述规定的量称取于105~110烘至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，称准至0.0001g，加无二氧化碳的水溶解，加2滴酚酞指示液（10g/l），用配制好的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色，同时作空白试验。 c(NaOH) ，mol/L 基准邻苯二甲酸氢钾，m/g 无二氧化碳的水，V/ml 1 7.5 80 0.5 3.6 80

活度系数实验报告

实验三 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数 一、实验目的 1. 用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数。 2. 通过实验掌握测定原理和操作方法。熟悉流量、温度和压力等基本测量方法。 3. 了解气液色谱仪的基本构造及原理。 二、基本原理 采用气液色谱测定无限稀释溶液活度系数，样品用量少，测定速度快，仅将一般色 谱仪稍加改装，即可使用。目前，这一方法已从只能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的 无限稀释活度系数，扩展到可以测定在挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。因此，该法 在溶液热力学性质研究、气液平衡数据的推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等 方面的应用，日益显示其重要作用。 当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质的吸附作用可忽略等 简化条件下，根据气体色谱分离原理和气液平衡关系，可推导出溶质i 在固定液j 上进 行色谱分离时，溶质的校正保留体积与溶质在固定液中无限稀释活度系数之间的关系式。 根据溶质的保留时间和固定液的质量，计算出保留体积，就可得到溶质在固定液中的无 限稀释活度系数。 实验所用的色谱柱固定液为邻苯二甲酸二壬酯。样品苯和环己烷进样后汽化，并与 载气2H 混合后成为气相。 当载气2H 将某一气体组分带过色 谱柱时，由于气体组分与固定液的相互 作用，经过一定时间而流出色谱柱。通 常进样浓度很小，在吸附等温线的线性 范围内，流出曲线呈正态分布，如右图 所示。 设样品的保留时间为r t （从进样到样品峰顶的时间），死时间为d t （从惰性气体空气 进样到其峰顶的时间），则校正保留时间为： d r r t t t -=' （1）