固定离子英文解释翻译、固定离子的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 fixed ion

分词翻译：

固定的英语翻译：

fix; moor; peg; rivet; root; secure; tackle
【计】 lock-up
【化】 anchorage
【医】 fix; fixation; fixing; fixity; immobilize; lock

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

专业解析

在电化学和膜科学领域，固定离子（英文：Fixed Ion）指通过化学键或强物理作用力永久性结合在固体基质（如离子交换树脂、膜或电极）上的带电离子基团。这些离子因其固定位置无法自由移动，但能吸引带相反电荷的可移动离子（反离子）以实现电荷平衡或选择性传输。

核心特征与机制：

1. 不可移动性

   固定离子通过共价键或强吸附作用锚定在聚合物骨架、膜结构或材料表面，无法在电场或浓度梯度下自由迁移。例如，磺酸基团（-SO₃⁻）在阳离子交换树脂中作为固定阴离子，吸引可移动的阳离子（如Na⁺、H⁺）。

2. 电荷选择性

   固定离子的电荷属性决定了材料的离子交换或传输特性：

   • 阳离子交换材料：含固定阴离子（如-SO₃⁻、-COO⁻），允许阳离子通过。
   • 阴离子交换材料：含固定阳离子（如季铵基 -NR₃⁺），允许阴离子通过。

3. 反离子作用

   固定离子通过静电作用吸引可移动的反离子（Counter-ions），形成电中性的“双电层”结构。反离子可在电场驱动下交换或扩散，实现离子传输（如电渗析、电池电解液传导）。

典型应用场景：

• 离子交换树脂：用于水软化（固定-SO₃⁻捕获Ca²⁺）或纯化（固定-NR₃⁺吸附Cl⁻）。
• 离子选择电极：膜表面的固定离子（如缬氨霉素中的固定位点）选择性响应特定离子（如K⁺）。
• 燃料电池膜：全氟磺酸膜（如Nafion）中的固定-SO₃⁻基团传导质子（H⁺），实现高效能量转换。

固定离子与反离子对比：

参考资料：

1. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Terminology in Membrane Electrochemistry. 链接
2. National Institute of Standards and Technology (NIST). Ion Exchange Materials Glossary. 链接
3. Encyclopedia of Membrane Science (Elsevier). "Fixed Charge Membranes". 链接

网络扩展解释

“固定离子”这一术语在化学中通常指被束缚在特定结构或材料中、无法自由移动的离子。以下是详细解释：

1.基本定义

离子是原子或原子团通过得失电子形成的带电微粒，分为阳离子（带正电）和阴离子（带负电）。而“固定离子”特指在特定体系中位置被固定的离子，例如：

• 晶体结构中的离子：如氯化钠晶体中的Na⁺和Cl⁻通过离子键紧密结合，只能在晶格点阵上振动，无法自由移动。
• 离子交换材料中的固定基团：如离子交换树脂中的磺酸基（-SO₃⁻）或季铵基（-N⁺R₃），这些基团固定在材料表面，用于吸附可移动的反离子。

2.特性与作用

• 受限的运动性：固定离子因化学键或结构限制无法迁移，但可吸引相反电荷的离子（如溶液中的H⁺或OH⁻）形成动态平衡。
• 功能应用：在材料科学中，固定离子基团可赋予材料离子交换、导电或催化等特性，例如阳离子化改性棉织物通过固定离子基团增强染色性能。

3.对比自由离子

自由离子（如溶液中的Na⁺、Cl⁻）可自由移动并参与导电，而固定离子仅能通过静电作用影响周围环境，例如在电解质中形成双电层。

“固定离子”是化学和材料科学中的常见概念，强调离子在特定体系中的位置束缚性，常见于晶体、功能材料或离子交换体系中。其核心特点是受限的移动性和功能性作用。

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