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聚羟基金属离子英文解释翻译、聚羟基金属离子的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 polyhydroxy-metal ion

分词翻译:

聚的英语翻译:

assemble; gather
【建】 poly-

羟的英语翻译:

【医】 hydroxy-; hydroxyl

基金的英语翻译:

fund
【化】 fund
【经】 funds

属的英语翻译:

belong to; category; dependents; genus; subordinate to
【医】 genera; genus; group; herd

离子的英语翻译:

ion
【化】 ion
【医】 ion

专业解析

聚羟基金属离子(英文:Polyhydroxy Metal Ions)是金属离子在水解过程中形成的、带有多个羟基(-OH)配体的聚合态阳离子络合物。其核心特征在于金属离子(如 Al³⁺、Fe³⁺)通过羟桥(-OH-)或氧桥(-O-)连接,形成带有高正电荷的多核羟基配合物。以下是详细解释:


一、术语构成与基本定义

  1. “聚羟基” (Polyhydroxy):
    • 指分子中含有多个羟基(-OH)基团。在无机化学语境下,特指通过羟桥(μ-OH)或氧桥(μ-O)将多个金属中心连接起来形成的多核结构。
    • 英文 "Polyhydroxy" 直接对应“多羟基”,强调其结构中含有不止一个羟基配体。
  2. “金属离子” (Metal Ions):
    • 指失去电子的金属原子(如 Al³⁺, Fe³⁺),通常具有较高的电荷密度,易与水分子或羟基发生配位反应。
    • 英文 "Metal Ions" 即金属离子。
  3. 整体含义:
    • 聚羟基金属离子 指:特定金属离子(主要是高价态阳离子如 Al³⁺, Fe³⁺)在水溶液中发生水解、羟桥聚合反应,形成的以金属离子为核心、通过羟基或氧基桥联、表面带有多个羟基和水分子的多核络合阳离子。
    • 英文Polyhydroxy Metal Ions 准确描述了这类物质的核心特征——由金属离子构成并富含羟基的聚合离子。

二、化学特性与常见类型

  1. 形成过程:
    • 金属盐(如 AlCl₃, FeCl₃)溶于水时,金属离子 Mⁿ⁺ 会吸引水分子形成水合离子 [M(H₂O)ₓ]ⁿ⁺。
    • 水合离子发生水解: [M(H₂O)ₓ]ⁿ⁺ + H₂O ⇌ [M(H₂O)ₓ₋₁(OH)]⁽ⁿ⁻¹⁾⁺ + H₃O⁺。
    • 水解产生的羟基化单体进一步通过羟桥(-OH-)或氧桥(-O-)聚合,形成二聚体、三聚体直至更大的聚合体,即聚羟基金属离子。其形成受 pH 值、浓度、温度等因素影响显著。
  2. 典型代表:
    • 铝系:最著名的是聚合氯化铝(PAC或PACI)中的有效成分,如 [Al₁₃O₄(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺ (俗称 Al₁₃ 或 Keggin 离子),是高效絮凝剂的核心组分 。
    • 铁系:如聚合硫酸铁(PFS)中的 [Fe₂(OH)₂]⁴⁺, [Fe₃(O)₄(OH)₄]⁵⁺ 等形态,同样广泛用于水处理和混凝过程 。
  3. 结构特点:
    • 具有多核结构(多个金属原子)。
    • 带有高正电荷(中和水中胶体负电荷的关键)。
    • 表面富含羟基(-OH),具有高反应活性(吸附、架桥作用)。

三、核心功能与应用领域

聚羟基金属离子的高正电荷和表面羟基赋予其两大核心功能:

  1. 电荷中和作用:
    • 通过静电吸引中和水中带负电的胶体颗粒(如粘土、有机物、微生物),破坏其稳定性,使其脱稳聚集 。
  2. 吸附架桥作用:
    • 表面羟基和长链聚合物结构可吸附多个脱稳胶体颗粒,形成“胶体-聚合物-胶体”的桥梁,聚集成大絮体(矾花)便于沉降或过滤去除 。
  3. 主要应用:
    • 水与废水处理:作为无机高分子絮凝剂/混凝剂(如 PAC, PFS)的核心有效成分,用于饮用水净化、污水处理、污泥脱水等 。
    • 造纸工业:作为助留助滤剂、施胶剂等。
    • 其它领域:催化剂前驱体、陶瓷工业、医药等。

四、重要性总结

聚羟基金属离子是无机高分子化学和水处理技术中的重要概念。其独特的聚合结构、高电荷密度和丰富的表面羟基,使其在水处理混凝过程中表现出优异的电荷中和与吸附架桥能力,效率远高于传统的单体金属盐混凝剂(如硫酸铝)。理解其形成、结构和作用机理对于优化水处理工艺和开发新型絮凝材料至关重要 。


参考来源:

  1. IUPAC《化学术语纲要》 (Compendium of Chemical Terminology - Gold Book) - 对羟基桥联、氧桥联配合物及聚合金属离子的定义。
  2. 中国国家标准 GB 15892-2020《水处理剂 聚氯化铝》 - 规范了聚氯化铝产品及其主要成分(含聚羟基铝离子)的技术要求。
  3. 《无机化学命名法》 (国际纯粹与应用化学联合会推荐) - 对多核配合物、桥联配体的命名规则。
  4. 环境科学与工程领域权威期刊文献 (如 Water Research, Environmental Science & Technology) - 大量研究聚焦聚羟基金属离子的形态、表征及其在混凝中的作用机制。
  5. 大学《水处理工程》、《无机化学》、《配位化学》教材 - 系统阐述金属离子水解、聚合行为及聚羟基金属离子的性质与应用。

网络扩展解释

“聚羟基金属离子”是一个化学领域的专业术语,其构成和含义可拆解如下:

  1. 词义解析

    • 聚羟基:由“聚”(poly-)和“羟基”(hydroxy group, -OH)组成,指多个羟基通过化学键连接形成的结构。羟基是含有氧氢键的官能团,常见于醇、酚等有机物。
    • 金属离子:指带正电荷的金属原子(如Al³⁺、Fe³⁺等),通常通过失去电子形成。
  2. 整体含义
    该术语描述一种金属离子与多个羟基结合形成的复合物,可能以配位键或共价键连接,结构上呈现多羟基配位状态。例如:Al(OH)₄⁻(四羟基合铝离子)可视为这类离子的代表。

  3. 应用场景
    此类化合物常见于:

    • 工业催化:作为催化剂载体或活性成分;
    • 水处理:如聚合氯化铝(PAC)用作絮凝剂;
    • 材料科学:合成高分子材料或纳米结构。
  4. 补充说明
    英文翻译为polyhydroxy-metal ion(),但实际文献中可能根据具体结构使用不同表述,如“polynuclear hydroxo-metal complex”(多核羟基金属配合物)。建议通过专业化学数据库(如SciFinder)获取更精准定义。

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