
【化】 differential heat of dilution
微分稀釋熱(Differential Heat of Dilution)是熱力學中描述溶液稀釋過程能量變化的物理量,其定義為在恒定溫度、壓力下,向無限大量溶液中加入單位物質的量溶劑時,系統與環境交換的熱量。該概念常用于電解質溶液理論,反映溶質-溶劑相互作用對能量狀态的微觀影響。
從數學角度,微分稀釋熱可表示為偏摩爾焓的變化。若以( H )表示溶液的焓,( n1 )為溶劑的物質的量,則微分稀釋熱的表達式為: $$ Delta H{dil} = left( frac{partial H}{partial n1} right){T,P,n_2} $$ 其中( n_2 )為溶質的物質的量,公式推導參考經典熱力學中的偏摩爾量理論。實驗測定中需通過精密量熱儀測量稀釋過程的微量熱效應,數據收錄于《蘭道爾特-伯恩斯坦物化數據表》等權威資料。
在應用層面,該參數對理解生物膜滲透壓調節(如紅細胞在低滲溶液中的溶血現象)和工業溶液濃縮工藝設計具有指導意義。美國化學會(ACS)出版的《物理化學實驗手冊》建議采用循環稀釋法提高測量精度。
微分稀釋熱是熱力學中描述溶液稀釋過程能量變化的重要概念,其核心定義及關鍵信息如下:
微分稀釋熱指在保持溶液濃度不變的條件下,向溶液中加入無限小量溶劑時,每摩爾溶劑引起的熱效應。具體來說,可理解為在無限大量溶液中加入1 mol溶劑時的熱效應,或通過微小溶劑增量((dn_0))引起的熱效應((delta q))計算得出,即數學表達式為: $$ left( frac{partial q}{partial n0} right){T,P,n} $$ 其中,(n_0)為溶劑量,(T)和(P)為恒定的溫度和壓力。
通過實驗繪制積分溶解熱曲線(如溶解熱隨溶劑量變化的曲線),在目标濃度點作切線,其斜率即為該濃度對應的微分稀釋熱。
英文為differential heat of dilution,與微分溶解熱(differential heat of solution)不同,後者涉及溶質溶解而非溶劑稀釋。
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