固定離子英文解釋翻譯、固定離子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 fixed ion

分詞翻譯：

固定的英語翻譯：

fix; moor; peg; rivet; root; secure; tackle
【計】 lock-up
【化】 anchorage
【醫】 fix; fixation; fixing; fixity; immobilize; lock

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

專業解析

在電化學和膜科學領域，固定離子（英文：Fixed Ion）指通過化學鍵或強物理作用力永久性結合在固體基質（如離子交換樹脂、膜或電極）上的帶電離子基團。這些離子因其固定位置無法自由移動，但能吸引帶相反電荷的可移動離子（反離子）以實現電荷平衡或選擇性傳輸。

核心特征與機制：

1. 不可移動性

   固定離子通過共價鍵或強吸附作用錨定在聚合物骨架、膜結構或材料表面，無法在電場或濃度梯度下自由遷移。例如，磺酸基團（-SO₃⁻）在陽離子交換樹脂中作為固定陰離子，吸引可移動的陽離子（如Na⁺、H⁺）。

2. 電荷選擇性

   固定離子的電荷屬性決定了材料的離子交換或傳輸特性：

   • 陽離子交換材料：含固定陰離子（如-SO₃⁻、-COO⁻），允許陽離子通過。
   • 陰離子交換材料：含固定陽離子（如季铵基 -NR₃⁺），允許陰離子通過。

3. 反離子作用

   固定離子通過靜電作用吸引可移動的反離子（Counter-ions），形成電中性的“雙電層”結構。反離子可在電場驅動下交換或擴散，實現離子傳輸（如電滲析、電池電解液傳導）。

典型應用場景：

• 離子交換樹脂：用于水軟化（固定-SO₃⁻捕獲Ca²⁺）或純化（固定-NR₃⁺吸附Cl⁻）。
• 離子選擇電極：膜表面的固定離子（如缬氨黴素中的固定位點）選擇性響應特定離子（如K⁺）。
• 燃料電池膜：全氟磺酸膜（如Nafion）中的固定-SO₃⁻基團傳導質子（H⁺），實現高效能量轉換。

固定離子與反離子對比：

參考資料：

1. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Terminology in Membrane Electrochemistry. 鍊接
2. National Institute of Standards and Technology (NIST). Ion Exchange Materials Glossary. 鍊接
3. Encyclopedia of Membrane Science (Elsevier). "Fixed Charge Membranes". 鍊接

網絡擴展解釋

“固定離子”這一術語在化學中通常指被束縛在特定結構或材料中、無法自由移動的離子。以下是詳細解釋：

1.基本定義

離子是原子或原子團通過得失電子形成的帶電微粒，分為陽離子（帶正電）和陰離子（帶負電）。而“固定離子”特指在特定體系中位置被固定的離子，例如：

• 晶體結構中的離子：如氯化鈉晶體中的Na⁺和Cl⁻通過離子鍵緊密結合，隻能在晶格點陣上振動，無法自由移動。
• 離子交換材料中的固定基團：如離子交換樹脂中的磺酸基（-SO₃⁻）或季铵基（-N⁺R₃），這些基團固定在材料表面，用于吸附可移動的反離子。

2.特性與作用

• 受限的運動性：固定離子因化學鍵或結構限制無法遷移，但可吸引相反電荷的離子（如溶液中的H⁺或OH⁻）形成動态平衡。
• 功能應用：在材料科學中，固定離子基團可賦予材料離子交換、導電或催化等特性，例如陽離子化改性棉織物通過固定離子基團增強染色性能。

3.對比自由離子

自由離子（如溶液中的Na⁺、Cl⁻）可自由移動并參與導電，而固定離子僅能通過靜電作用影響周圍環境，例如在電解質中形成雙電層。

“固定離子”是化學和材料科學中的常見概念，強調離子在特定體系中的位置束縛性，常見于晶體、功能材料或離子交換體系中。其核心特點是受限的移動性和功能性作用。

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