
【化】 activity coefficient; activity quotient
活度系数(activity coefficient)是物理化学中用于修正实际溶液与理想溶液偏差的无量纲参数,其英文对应词为"activity coefficient"。该系数定义为溶液中某组分的活度与其浓度或摩尔分数的比值,数学表达式为: $$ gamma_i = frac{a_i}{x_i} $$ 其中,$gamma_i$为组分i的活度系数,$a_i$为活度,$x_i$为摩尔分数。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,活度系数反映了溶液中分子间相互作用对热力学性质的修正作用。在电解质溶液中,德拜-休克尔理论证明活度系数会随着离子强度的增加而降低,其极限公式可表示为: $$ loggammapm = -A|z+z_-|sqrt{I} $$ 式中$A$为溶剂特性常数,$z$为离子电荷数,$I$为离子强度。
该参数在化学工程领域具有重要应用价值。美国化学会(ACS)指出,活度系数是精馏塔设计、溶解度预测和相平衡计算的关键参数。在环境科学中,活度系数可用于评估污染物在土壤-水体系中的迁移行为。
活度系数的测定方法包括蒸气压法、电化学法和光谱法。德国化学会《物理化学实验手册》记载,通过测量电动势计算活度系数的精度可达±0.5%。近年来,基于分子动力学的计算方法在预测复杂体系活度系数方面取得突破,相关成果已发表于《化学工程科学》期刊。
参考来源: IUPAC金皮书术语数据库
Debye P., Hückel E. Physikalische Zeitschrift 1923
美国化学会《工业与工程化学研究》
联合国环境规划署技术报告
GDCh《物理化学实验方法》
Elsevier《Chemical Engineering Science》2022年刊
活度系数是热力学中用于描述溶液中某组分实际行为与理想溶液偏差的校正系数。以下是综合多个来源后的详细解释:
活度系数(Activity coefficient)表示溶液中组分的有效浓度(活度)与实际浓度的比值。其量纲为1,计算公式为: $$ a_i = gamma_i cdot c_i $$ 其中,(a_i)为活度,(gamma_i)为活度系数,(c_i)为浓度。理想溶液中(gamma=1),但实际溶液因离子或分子间相互作用,(gamma)偏离1。
活度概念由刘易斯(G.N. Lewis)于1907年提出,最初用于电化学中测定电解质活度系数,后扩展至冶金学等领域。例如,冶金熔体中采用1%浓度溶液作为活度标准态。
活度系数是连接理想溶液理论与实际体系的关键参数,其计算和测量在化学工程、环境科学及材料研究中具有重要价值。如需具体公式或实验测定方法,可参考电化学或热力学专业资料。
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