能斯脱分配定律英文解释翻译、能斯脱分配定律的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Nernst distribution law
分词翻译:
能的英语翻译:
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
斯的英语翻译:
this
【化】 geepound
脱的英语翻译:
doff; escape from; miss out; pull off; take off
【医】 de-; des-
分配定律的英语翻译:
【化】 distribution law; law of partition; partition law
专业解析
能斯脱分配定律(Nernst Distribution Law),又称能斯特分配定律,描述了在恒定温度下,一种溶质在两个互不相溶的溶剂之间达到分配平衡时所遵循的规律。其核心内容是:在定温定压下,若溶质在两种溶剂中的分子形态相同(不发生缔合、离解或化学反应),则溶质在两相中的浓度之比为一常数,称为分配系数(Distribution Coefficient, KD)。
定律的数学表达式为:
$$
K_D = frac{C_1}{C_2}
$$
其中:
- $K_D$ 是分配系数(无量纲或取决于浓度单位)。
- $C_1$ 是溶质在溶剂1(通常是萃取剂)中的平衡浓度。
- $C_2$ 是溶质在溶剂2(通常是原溶剂)中的平衡浓度。
关键要点:
-
适用条件:
- 温度恒定: 分配系数KD 是温度的函数,温度变化会导致KD改变。
- 压力恒定: 通常指常压条件。
- 溶质形态相同: 溶质在两相中的分子形式必须一致。若溶质在某一相中发生离解、缔合或与其他组分反应,则需对浓度进行修正(如使用活度或考虑总浓度),此时简单的浓度比不再是常数。
- 浓度较低: 严格来说,该定律适用于稀溶液。在高浓度时,溶质分子间的相互作用可能使KD偏离常数。
- 溶剂互不相溶: 两种溶剂之间不能相互溶解或溶解度极小。
-
物理意义与应用:
- 萃取分离的基础: 这是液-液萃取技术的核心原理。通过选择对目标溶质具有高分配系数的萃取剂,可以有效地将其从原溶剂中分离富集出来。例如,用有机溶剂从水溶液中萃取有机物(如乙酸乙酯萃取水中的苯酚)。
- 药物研发: 分配系数(常以Log P表示,即KD的对数)是评估药物分子亲脂性/亲水性的关键参数,影响药物的吸收、分布、代谢和排泄(ADME性质)。
- 环境化学: 用于预测污染物(如有机污染物、重金属)在水体和沉积物/生物体之间的迁移和富集行为。
- 色谱分离: 是色谱技术(如分配色谱)中组分在固定相和流动相之间分配的理论依据之一。
术语对照 (汉英词典角度):
- 能斯脱分配定律 / Nernst Distribution Law
- 分配平衡 / Distribution Equilibrium
- 分配系数 / Distribution Coefficient (KD)
- 溶剂 / Solvent
- 溶质 / Solute
- 互不相溶的溶剂 / Immiscible Solvents
- 浓度 / Concentration
- 液-液萃取 / Liquid-Liquid Extraction
- 离解 / Dissociation
- 缔合 / Association
参考来源:
- 经典物理化学教材: Walter J. Moore 的 Physical Chemistry 或 Peter Atkins 的 Physical Chemistry 等标准教材均会详细阐述该定律及其推导与应用。这些著作是理解物理化学原理的权威基础。
- IUPAC定义: 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 在其术语数据库或《物理化学中的量、单位和符号》中提供了分配系数和相关概念的准确定义。IUPAC是化学命名和标准化的最高国际权威机构。
- 能斯脱原始工作: Walther Nernst 在1900年左右发表的相关研究论文奠定了该定律的基础。追溯原始文献是理解科学定律起源的重要途径。
- 分离科学与工程专著: 如 Principles of Separation Science 或 Handbook of Solvent Extraction 等书籍详细讨论了该定律在工业分离过程中的应用。这些专著提供了理论与实际应用结合的权威视角。
- 药物化学与ADME研究文献: 大量关于药物设计的综述和研究论文会深入讨论分配系数 (Log P) 的意义和测定方法,例如发表在 Journal of Medicinal Chemistry 或 Drug Metabolism Reviews 等期刊上的文章。这些是药物研发领域的核心参考资源。
网络扩展解释
能斯脱分配定律(Nernst Distribution Law)是描述物质在两相(如水相和有机相)中分配平衡关系的物理化学定律,其核心内容可归纳如下:
-
基本定义
定律指出:在一定温度下,物质M在两相中的浓度比值为常数,即
$$
Kd = frac{[M]{text{有机相}}}{[M]_{text{水相}}}
$$
其中,( K_d )称为分配系数,仅与温度、溶质及溶剂性质有关。
-
适用条件
- 体系需接近理想溶液状态,即溶质分子间作用力可忽略。
- 溶质在两相中的分子形态相同(如不发生解离、缔合等化学变化)。
- 温度恒定,否则( K_d )会发生变化。
-
扩展概念:分配比
实际应用中,若溶质在两相中存在多种形态(如离子、络合物等),则用分配比( D )表示总浓度比:
$$
D = frac{sum [M]{text{有机相}}}{sum [M]{text{水相}}}
$$
此时( D )受溶液pH、络合剂等因素影响,而( K_d )仅适用于单一形态的溶质。
该定律广泛应用于化学分离(如萃取)、环境科学(污染物迁移分析)等领域。例如,通过调节溶剂种类或温度,可优化萃取效率。
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