低温等离子体-东莞理工学院-化学工程与能源技术学院.ppt

例1： 在0℃时，101.325kPa下，1kg水至多可溶解0.0488dm3的氧气，试计算暴露于空气的1kg水中含氧气的最大体积（已知空气中氧的摩尔分数为0.21）。 1kg水物质的量 1kg水溶解氧气的摩尔分数 解：1kg水溶解氧气的物质的量 空气中氧的分压为 1kg水溶解氧气最大浓度为 1kg水中溶解氧气的最大体积： 亨利常数 又解： 在0℃时，101.325kPa下 暴露于空气下 将O2视作理想气体，气体体积V与物质的量n成正比，即与质量摩尔浓度成正比。所以 例2：有一蛋白质，摩尔质量在12000左右，试比较沸点上升法及渗透压法测定它的分子量之误差。 解：沸点上升法： 水的沸点升高常数 温度测量的精度一般不小于0.01K，所以用沸点升高法无法准确测量。 设取1.00g蛋白质溶于100g水中，20oC 时沸点升高值： 渗透压法：取1.00g蛋白质溶于100g水中，在20oC时的渗透压。 渗透压可以准确测定，所以用渗透压法可准确测定蛋白质的分子量。 1kg血液中含溶质的物质的量 1kg血液的体积近似为 解 (1) 设血液的质量摩尔浓度为bB，则 求：(1) 血液在37℃时的渗透压； 人的血液（可视为水溶液）在101.325kPa下于-0.56℃凝固。已知水的 例3： 所以 l dm3蔗糖水溶液中需含103.07 g蔗糖时才能与血液有相同的渗透压。 解：因为 (2) 在同温度下，ldm3蔗糖(C12H22Oll)水溶液中需含有多少克蔗糖时才能与血液有相同的渗透压。 * 1.1.6 气体的液化 温度越高，水平线段越短，在304.21℃时，水平线段缩于一点，高于304.21℃无论施加多大压力，都不会液化， 304.21℃称临界温度。 CO2临界点C CO2气体的等温压缩曲线图 1.2 液 体 1.2.1 液体的蒸气压 1.2.2 液体的沸腾 1.2.3 液 晶 1.2.1 液体的蒸气压 在液体中，靠近液面的具有高能量的分子克服了周围分子对它的引力，逸出液面而气化。这种液体表面气化现象叫蒸发，在液面上的气态分子叫蒸气。 高能量分子的逸出使液体中剩余分子的平均动能降低，从而使液体的温度降低。如果周围环境及时向液体输入热量使该液体的温度保持恒定，高能量分子的比数得以恢复，那么蒸发过程就可以继续进行直到液体全部蒸发完毕。 1.2.1 液体的蒸气压 液体 蒸气 蒸发 凝结 若将液体装在密闭的容器中，在恒定温度下，液体蒸发出一部分分子成为蒸气，但蒸气分子在相互碰撞过程中又可能重新回到液面，这个过程称凝结。当蒸发速度与凝结速度相等时，体系达到气液二相平衡： 1.2.1 液体的蒸气压 在一定温度下液体与其蒸气处于动态平衡时的气体称为饱和蒸气，它的压力称饱和蒸气压，简称蒸气压。 因为蒸发是吸热过程，所以升高温度有利于液体的蒸发，即蒸气压随温度的升高而变大。 相对湿度 空气中的水蒸气分压与同温度下水的饱和蒸气压的百分比。　　　 1.2.2 液体的沸腾 当液体饱和蒸气压与外界压力相等时，在整个液体中(包括内部和表面)发生激烈的汽化过程称沸腾。 液体饱和蒸气压与外界压力相等时的温度称沸点。 当外压等于101.325kPa时液体的沸腾温度称作液体的正常沸点，简称沸点。 沸腾与蒸发的区别：沸腾只能在沸点温度进行，气化在整个液体中进行，发生气泡。蒸发是在低于沸点温度下的气化，仅限于在液体表面上进行，不会发生气泡。 不同压力时水的沸腾温度 150 120 100 90 80 tb / ℃ 475.72 198.48 101.325 70.117 47.373 p / kPa 液体的沸点与外界压力有关，外压增大，沸点升高，外压减小，沸点降低。 水的蒸气压曲线 减 压 蒸 馏 利用液体沸点随外界气压变化的性质，对于高沸点或加热易分解的物质，可以采用减压蒸馏的方法实现分离和提纯，因为在减压时可以降低液体的沸点。例如对食品减压快速脱水保存，可以避免食品受热变质和脱色。 有些固态的有机化合物加热后， 并不直接熔化为液态，而是在一 定的温度范围内处于一种中间状 态，一方面具有液体的流动性和 连续性，另一方面它又像晶体一样，具有各向异性。这种具有晶体性质(各向异性)的液体称为液晶 1.2.3 液 晶 晶体：具有一定的熔点，温度低于熔点，物质呈固态，此时具有各向异性的物理性质；温度高于熔点时，物质呈液态，具有流动性及各向同性。 液晶的分类：根据形成条件 热致液晶：由温度引起的，并且液晶相只能在一定的温度范围内存在，一般是单一组分，如胆甾醇苯甲酸酯 溶致液晶：由符合一定结构要求的化合物与溶剂组成的液晶体系，它由两种或两种以上的化合物组成，一种是水(或其它