姜 波, 王利生,李弥异
(北京理工大学化工与环境学院,北京 100081)
电解质溶液的热力学性质在溶液理论和化学工程计算中有着十分重要的意义。例如:萃取蒸馏过程的设计[1],食品加工[2-3],海水的预处理[4]都需要有这些电解质溶液的有关热力学数据。其中电解质在溶液中的活度系数及其相对偏摩尔性质是溶液热力学研究的重要参数,活度系数反映了指定溶剂中离子之间及离子与溶剂分子之间的相互作用。有关活度系数数据及其相关的热力学性质的研究对离子溶剂化、离子缔合及溶液结构理论的研究具有十分重要的意义[5]。此外,在现有的文献中,有关电解质溶液的性质数据中,含水的体系数据较多,电解质在有机溶剂中的活度系数数据还很缺乏。
在测定电解质溶液活度系数时一般采用电动势法、凝固点降低法和电导法等。资料[6]中认为电动势法、凝固点降低法测量数据虽精确,误差小,但操作繁琐,其中电导法相对于其它方法来说具有仪器简单、易于操作和精确性较高等优点。本文采用电导法,在 298.15~323.15 K 温度范围内分别测定了 NaBr 在甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中, NaCl和KBr在甲醇和乙醇中(物质的量的浓度在0.1 mol/L范围内)的电导率,对电导法计算活度系数的原理进行了理论推导,并利用Debye-Hücker和Osager-Falkenhangen 公式计算,并讨论了以上3种电解质在有机溶剂中的平均离子活度系数。并将试验结果与发表的文献中的数据进行对比,对电导法测定混合溶剂中电解质溶液活度系数的方法的可行性进行了论证, 讨论了温度和浓度对电解质溶液活度系数的影响。……