【化】 breakthrough curve; exchange isoplane
穿透曲线（Breakthrough Curve）是化学工程与环境科学领域的重要概念，指流体通过多孔介质（如吸附床或色谱柱）时目标物质浓度随时间或流出体积变化的曲线。其英文对应词为"breakthrough curve"，常用于描述吸附、过滤或分离过程中介质的饱和状态与传质效率。
从汉英词典角度解析，"穿透"对应"breakthrough"，强调物质突破介质吸附能力的临界点；"曲线"对应"curve"，指实验数据的图形化表达。该曲线通常呈现"S"型特征，分为三个阶段：初始低浓度区（未穿透）、快速上升区（临界穿透点）及平台区（介质饱和）。
在数学模型中，穿透曲线常用Thomas方程描述： $$ frac{C}{C_0} = frac{1}{1+e^{k(q_0X - C_0V)/Q}} $$ 其中$C$为出口浓度，$C_0$为入口浓度，$k$为速率常数，$q_0$为吸附容量，$X$为吸附剂质量，$V$为流出体积，$Q$为流量。
该概念的权威定义可参考《化学工程手册》（Perry's Chemical Engineers' Handbook）及国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）技术报告。在环境工程领域，美国环境保护署（EPA）发布的污染物吸附处理技术指南中亦将其作为核心评估指标。
穿透曲线是描述特定物质在动态过程中浓度或状态随时间或空间变化的曲线，其定义和应用因领域不同而有所差异。以下是主要解释：
在固定床吸附过程中，穿透曲线指流体流经吸附床层时，流出物中吸附质浓度随时间变化的曲线。
溶质（如KCl）穿透土壤或岩层时，出口浓度随时间变化的曲线可推算弥散系数等参数。溶潭的存在会导致穿透曲线拖尾现象，影响地下水污染预测。
第Ⅰ类超导体的磁化曲线也被称为穿透曲线，描述磁场从完全排除（迈斯纳效应）到完全穿透的临界转变过程。
穿透曲线的核心是动态过程的量化表达，需结合具体场景理解。在吸附领域，它是工艺设计与优化的关键工具；在地质和物理中，则用于描述物质输运或磁场变化规律。
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