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聚羟基金屬離子英文解釋翻譯、聚羟基金屬離子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 polyhydroxy-metal ion

分詞翻譯:

聚的英語翻譯:

assemble; gather
【建】 poly-

羟的英語翻譯:

【醫】 hydroxy-; hydroxyl

基金的英語翻譯:

fund
【化】 fund
【經】 funds

屬的英語翻譯:

belong to; category; dependents; genus; subordinate to
【醫】 genera; genus; group; herd

離子的英語翻譯:

ion
【化】 ion
【醫】 ion

專業解析

聚羟基金屬離子(英文:Polyhydroxy Metal Ions)是金屬離子在水解過程中形成的、帶有多個羟基(-OH)配體的聚合态陽離子絡合物。其核心特征在于金屬離子(如 Al³⁺、Fe³⁺)通過羟橋(-OH-)或氧橋(-O-)連接,形成帶有高正電荷的多核羟基配合物。以下是詳細解釋:


一、術語構成與基本定義

  1. “聚羟基” (Polyhydroxy):
    • 指分子中含有多個羟基(-OH)基團。在無機化學語境下,特指通過羟橋(μ-OH)或氧橋(μ-O)将多個金屬中心連接起來形成的多核結構。
    • 英文 "Polyhydroxy" 直接對應“多羟基”,強調其結構中含有不止一個羟基配體。
  2. “金屬離子” (Metal Ions):
    • 指失去電子的金屬原子(如 Al³⁺, Fe³⁺),通常具有較高的電荷密度,易與水分子或羟基發生配位反應。
    • 英文 "Metal Ions" 即金屬離子。
  3. 整體含義:
    • 聚羟基金屬離子 指:特定金屬離子(主要是高價态陽離子如 Al³⁺, Fe³⁺)在水溶液中發生水解、羟橋聚合反應,形成的以金屬離子為核心、通過羟基或氧基橋聯、表面帶有多個羟基和水分子的多核絡合陽離子。
    • 英文Polyhydroxy Metal Ions 準确描述了這類物質的核心特征——由金屬離子構成并富含羟基的聚合離子。

二、化學特性與常見類型

  1. 形成過程:
    • 金屬鹽(如 AlCl₃, FeCl₃)溶于水時,金屬離子 Mⁿ⁺ 會吸引水分子形成水合離子 [M(H₂O)ₓ]ⁿ⁺。
    • 水合離子發生水解: [M(H₂O)ₓ]ⁿ⁺ + H₂O ⇌ [M(H₂O)ₓ₋₁(OH)]⁽ⁿ⁻¹⁾⁺ + H₃O⁺。
    • 水解産生的羟基化單體進一步通過羟橋(-OH-)或氧橋(-O-)聚合,形成二聚體、三聚體直至更大的聚合體,即聚羟基金屬離子。其形成受 pH 值、濃度、溫度等因素影響顯著。
  2. 典型代表:
    • 鋁系:最著名的是聚合氯化鋁(PAC或PACI)中的有效成分,如 [Al₁₃O₄(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺ (俗稱 Al₁₃ 或 Keggin 離子),是高效絮凝劑的核心組分 。
    • 鐵系:如聚合硫酸鐵(PFS)中的 [Fe₂(OH)₂]⁴⁺, [Fe₃(O)₄(OH)₄]⁵⁺ 等形态,同樣廣泛用于水處理和混凝過程 。
  3. 結構特點:
    • 具有多核結構(多個金屬原子)。
    • 帶有高正電荷(中和水中膠體負電荷的關鍵)。
    • 表面富含羟基(-OH),具有高反應活性(吸附、架橋作用)。

三、核心功能與應用領域

聚羟基金屬離子的高正電荷和表面羟基賦予其兩大核心功能:

  1. 電荷中和作用:
    • 通過靜電吸引中和水中帶負電的膠體顆粒(如粘土、有機物、微生物),破壞其穩定性,使其脫穩聚集 。
  2. 吸附架橋作用:
    • 表面羟基和長鍊聚合物結構可吸附多個脫穩膠體顆粒,形成“膠體-聚合物-膠體”的橋梁,聚集成大絮體(礬花)便于沉降或過濾去除 。
  3. 主要應用:
    • 水與廢水處理:作為無機高分子絮凝劑/混凝劑(如 PAC, PFS)的核心有效成分,用于飲用水淨化、污水處理、污泥脫水等 。
    • 造紙工業:作為助留助濾劑、施膠劑等。
    • 其它領域:催化劑前驅體、陶瓷工業、醫藥等。

四、重要性總結

聚羟基金屬離子是無機高分子化學和水處理技術中的重要概念。其獨特的聚合結構、高電荷密度和豐富的表面羟基,使其在水處理混凝過程中表現出優異的電荷中和與吸附架橋能力,效率遠高于傳統的單體金屬鹽混凝劑(如硫酸鋁)。理解其形成、結構和作用機理對于優化水處理工藝和開發新型絮凝材料至關重要 。


參考來源:

  1. IUPAC《化學術語綱要》 (Compendium of Chemical Terminology - Gold Book) - 對羟基橋聯、氧橋聯配合物及聚合金屬離子的定義。
  2. 中國國家标準 GB 15892-2020《水處理劑 聚氯化鋁》 - 規範了聚氯化鋁産品及其主要成分(含聚羟基鋁離子)的技術要求。
  3. 《無機化學命名法》 (國際純粹與應用化學聯合會推薦) - 對多核配合物、橋聯配體的命名規則。
  4. 環境科學與工程領域權威期刊文獻 (如 Water Research, Environmental Science & Technology) - 大量研究聚焦聚羟基金屬離子的形态、表征及其在混凝中的作用機制。
  5. 大學《水處理工程》、《無機化學》、《配位化學》教材 - 系統闡述金屬離子水解、聚合行為及聚羟基金屬離子的性質與應用。

網絡擴展解釋

“聚羟基金屬離子”是一個化學領域的專業術語,其構成和含義可拆解如下:

  1. 詞義解析

    • 聚羟基:由“聚”(poly-)和“羟基”(hydroxy group, -OH)組成,指多個羟基通過化學鍵連接形成的結構。羟基是含有氧氫鍵的官能團,常見于醇、酚等有機物。
    • 金屬離子:指帶正電荷的金屬原子(如Al³⁺、Fe³⁺等),通常通過失去電子形成。
  2. 整體含義
    該術語描述一種金屬離子與多個羟基結合形成的複合物,可能以配位鍵或共價鍵連接,結構上呈現多羟基配位狀态。例如:Al(OH)₄⁻(四羟基合鋁離子)可視為這類離子的代表。

  3. 應用場景
    此類化合物常見于:

    • 工業催化:作為催化劑載體或活性成分;
    • 水處理:如聚合氯化鋁(PAC)用作絮凝劑;
    • 材料科學:合成高分子材料或納米結構。
  4. 補充說明
    英文翻譯為polyhydroxy-metal ion(),但實際文獻中可能根據具體結構使用不同表述,如“polynuclear hydroxo-metal complex”(多核羟基金屬配合物)。建議通過專業化學數據庫(如SciFinder)獲取更精準定義。

分類

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