水的碱是指什么作用?

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水中带有少量的溶解的气体,以单原子气体例如氧气和氢气为多,称为溶解气体。 在标准情况下(0℃,1个标准大气压),每升水中的溶解氧含量大约为2.5毫升,氢约为3.8毫升。 这些气体对水的化学性质有重要影响,特别对在高温高压下形成的天然卤水(如盐湖和咸水湖底部的沉积物)的影响更大。因为温度升高(或压力增大),气体的溶解度就会降低;反之,如果温度降低(或压力减小),气体的溶解度就增加。

在自然界中,温度和压力变化是必然存在的,也就是说,溶液中气体浓度会发生变化。这种因温度和压力的变化引起气体溶解度和含量发生变化的现象就是化学渗透现象或者称挥发性饱和现象。 如果气体溶解度随温度和压强的变化而变化的比例是固定不变的话,那么无论任何温度、压强条件下的溶液在平衡状态下其气体溶解度都只有一个值,这样的气体溶解现象就不存在化学渗透问题了。但事实上,大部分气体的溶解度都不是随着温度和压强的变化而成比例地改变,而是存在着一个最大溶解量,当气体超过这个溶解量时,再多加入该气体,虽然温度和压强都会增加,但气体的溶解度却不再增加了(即达到饱和状态)。这时如果减少气体,使体系恢复至起始条件,则气体的溶解度会下降,直到恢复到起始溶质浓度为止。显然,发生这样一种“先增加后减少”的过程显然与单纯温度(或压强)的变化而引起的“增加-保持-消失 ”过程是不同的。

对于这一特殊的气体溶解特性,我们可以建立一种数学模型加以描述,这就是亨利定律:

式中C_0为起始时刻溶液的气体浓度(摩尔数/升),C_t为时刻t的溶液的气体浓度(摩尔数/升),K为与温度T和压强p有关的常数,叫做亨利常数。当体系经过一定的时间达到新的平衡时,就有: C_{0}^{'}=\frac{C_{0}}{1+K\cdot T \cdot p } C_{t}^{'}=\frac{C_{t}}{1+K\cdot T \le q } 其中C_{0}' 和C_{t}'分别为达到新平衡时溶液的初始和气相残余的气体浓度。

基于上述原理可设计出一种测定液体在不同温度下饱和气体含量的方法——真空恒温干燥法。采用此法可以测定各种温度下液体的饱和气体含量,然后根据亨利定律计算出相应的亨利常数,从而确定液体的吸附性质。 根据亨利定律,在其它条件(温度、压强等)相同的情况下,气体在溶液中的溶解度与溶剂的质量成正比。因此可以根据气体的不同溶解度来分离提纯混合气体中的各组分。

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