
【医】 Hamberger's law; Hamburger's law
汉布格氏离子转移定律(Hamburger's Law of Ion Transfer)是电化学中的基础理论之一,描述了在外加电场作用下,电解质溶液中阴阳离子迁移对总电流的相对贡献比例。该定律的核心在于定义了离子迁移数(Transport Number)的概念,并建立了其与离子淌度(离子迁移率)之间的关系。以下是详细解释:
汉布格氏定律指出:在电解质溶液中,某种离子所承载的电流占总电流的比例(即迁移数 ( t )),等于该离子的离子淌度 ( u ) 与其反离子淌度之比值。
数学表达式为:
对于阳离子迁移数 ( t+ ):
$$ t+ = frac{u+}{u+ + u-} $$
对于阴离子迁移数 ( t- ):
$$ t- = frac{u-}{u+ + u-} $$
其中:
离子迁移数(Transport Number)
迁移数 ( t ) 表示某离子在总电流中的导电份额。例如,若 ( t_+ = 0.4 ),则阳离子贡献了总电流的 40%。迁移数可通过实验测定(如希托夫法)。
离子淌度(Ion Mobility)
淌度反映离子在电场中的迁移能力,与离子半径、电荷数及溶剂黏度相关。例如,H⁺(水合质子)的淌度极高(因质子跳跃机制),故在酸溶液中 ( t_+ ) 接近 0.8。
解释电解质导电性差异
不同离子的淌度差异导致迁移数不同(如 KCl 中 ( t+ ≈ t- ≈ 0.5 ),而 NaCl 中 ( t_+ = 0.4 ))。这解释了为何相同浓度下不同电解质的电导率不同。
电化学工程中的关键参数
经典教材
专业百科
汉布格氏定律是理想化模型,实际应用中需考虑离子间相互作用(如德拜-休克尔理论修正)及浓度效应(高浓度时离子缔合降低迁移数)。现代研究通过分子动力学模拟进一步量化离子迁移的微观机制。
如需深入实验方法或最新进展,建议查阅电化学权威期刊(如 Journal of The Electrochemical Society)或经典教材的电解质传输章节。
“汉布格氏离子转移定律”(Hamburger's Law)是生理学中与离子跨膜迁移相关的原理,主要用于解释细胞(如红细胞)在溶液中的渗透平衡机制。其核心内容可归纳如下:
定律背景
由荷兰生理学家哈托格·雅各布·汉布格(Hartog Jacob Hamburger)在20世纪初提出,他通过研究红细胞在不同浓度溶液中的体积变化,发现了离子转移对细胞渗透压调节的作用。
核心机制
当细胞膜两侧存在浓度梯度时,离子(如Cl⁻、HCO₃⁻等)会通过主动或被动运输进行跨膜转移,直到内外渗透压达到动态平衡。这一过程被称为“离子交换”,用以维持细胞正常形态和功能。
应用领域
该定律在医学和生物学中被用于解释水肿、脱水等病理状态的机制,同时也为静脉输液溶液的渗透压配比提供理论依据(如生理盐水的浓度设计)。
由于当前搜索结果的信息有限,建议进一步查阅生理学教材或权威数据库(如PubMed)获取更详细的实验数据与公式推导。
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